¿Cuál es la relación aproximada de fricción y fuerza de anclaje de un ancla de manga métrica en concreto?

El Ancla de la manga métrica es un sujetador comúnmente utilizado en estructuras de concreto y mampostería. Consiste en un cuerpo de perno y una manga de expansión. Durante la instalación, endurecer la tuerca hace que la manga se expanda, creando fuerzas de fricción y cuña con el material base, logrando así un ancla segura. Las fuerzas de fricción y anclaje trabajan juntas para afectar la capacidad de carga del perno y son un factor significativo que influye en la seguridad estructural.

El papel de la fricción en el anclaje
La fricción es la resistencia generada por el contacto entre el perno y la pared del orificio de concreto. A medida que se expande la manga de expansión, se genera fricción entre la manga y la pared del orificio de concreto. La magnitud de la fricción depende de la presión de expansión, las propiedades del material de la pared del orificio y la suavidad de la pared del orificio. La fricción es la fuente principal de la capacidad de carga del ancla de la manga métrica bajo cargas bajas de corte, evitando que el perno se deslice a lo largo del orificio. La fricción se correlaciona positivamente con el diámetro del perno, la longitud de expansión y la resistencia al concreto.

Definición y papel de la fuerza de anclaje
La fuerza de anclaje, también conocida como fuerza de cuña, es la resistencia axial causada por la presión radial ejercida por la manga de expansión en la pared del orificio. La fuerza de anclaje, alcanzada a través de la acción de encuestado de la manga de expansión, asegura el perno en el concreto y es el principal contribuyente a la fuerza de extracción del perno. La magnitud de la fuerza de anclaje se ve afectada por el diámetro del perno, la longitud de la manga y la resistencia al concreto. El concreto de alta resistencia puede soportar una mayor presión de expansión, aumentando así la fuerza de anclaje.

Relación de fricción a la fuerza de anclaje
En concreto, las fuerzas de fricción y anclaje de un ancla de manga métrica generalmente contribuyen a la carga de extracción del perno en una determinada relación. Los experimentos profesionales y la práctica de ingeniería han demostrado que en el concreto estándar (grado de resistencia C25/30), la fricción contribuye aproximadamente al 20%-30%de la capacidad total de carga, mientras que la fuerza de anclaje contribuye aproximadamente al 70%-80%. La fricción se genera inmediatamente después de la instalación, proporcionando fijación inicial. La fuerza de anclaje aumenta a medida que la tuerca se aprieta, proporcionando una capacidad de carga estable a largo plazo.

Factores que afectan la relación de fricción a la fuerza de anclaje
El diámetro del perno tiene un impacto directo en la relación de fricción con la fuerza de anclaje. Los pernos de menor diámetro tienen una relación fricción ligeramente más alta y una relación de fuerza de anclaje relativamente más baja; Los pernos de mayor diámetro tienen una relación de fuerza de anclaje más alta y una contribución más baja de la fricción. Cuanto más larga sea la manga de expansión, mayor será el aumento en la fuerza de anclaje y la contribución correspondientemente menor de la fricción. La suavidad de la pared del orificio de concreto afecta significativamente la fricción, con paredes de agujeros ásperos que exhiben una mayor fricción y facilitan la fijación inicial.

La fuerza del concreto también es un factor clave. En concreto de baja resistencia, la fuerza de cuña del manguito de expansión es limitada, reduciendo la fuerza de anclaje y potencialmente aumentando la contribución de la fricción. El concreto de alta resistencia permite presiones de expansión más altas, aumentando la contribución de la fuerza de anclaje. La precisión de la construcción afecta la efectividad de la fricción, y los diámetros de agujeros excesivamente grandes pueden reducir la fricción y la capacidad general de carga.