Boulons d’ancrage: fixation chimique et mécanique

Points d’article

• Caractéristiques du dispositif et de la conception des fixations d’ancrage
• Méthodologie de calcul de l’effort
• Sélection des ancrages en fonction du matériau de base
• Règles d’ancrage mécanique
• Utilisation d’ancrages chimiques

Le choix d’une méthode pour attacher des structures critiques aux bases n’est pas toujours évident, et pourtant il existe des options assez universelles qui peuvent être utilisées dans différentes conditions. Dans l’article, nous parlerons des types de systèmes d’ancrage: chimiques et mécaniques.

Caractéristiques du dispositif et de la conception des fixations d’ancrage

Au sens large, un ancrage est une tige en deux parties dont une partie se déforme pour se dilater et s’ancrer dans le trou suffisamment étroitement pour que l’ensemble de la structure puisse supporter une charge comparable à son seuil de déformation..

Les ancrages de cadre peuvent être considérés comme un exemple, ce sont les plus populaires. La conception de la fixation comprend un tube avec une tige métallique à l’intérieur, à une extrémité de laquelle se trouve un filetage, et à l’autre une tête pour un tournevis hexagonal ou Phillips. Le tube a des fentes longitudinales; un élément en forme de coin avec un filetage intérieur et des fentes externes y est installé, ce qui empêche la rotation lors du serrage. Lorsque la tige tourne, l’écrou de coin se déplace axialement et écrase le tube, l’expansion dans le trou.

Les boulons d’ancrage ont le même principe de fonctionnement, mais une conception différente: l’expansion en forme de coin est située sur la tige, et l’écrou est situé à son extrémité filetée dans la partie visible de la fixation. Ces ancrages sont utilisés dans les cas où les dimensions de la partie saillante de la fixation ne sont pas critiques, car la tige d’ancrage peut être retirée lorsqu’elle est fixée de 3 à 6 cm..

Il existe également des ancrages dans lesquels l’écrou est solidement fixé dans un mandrin à l’extrémité du tube, qui présente 4 fentes embouties sur toute sa longueur. Ces ancrages sont appelés boulons Molly et sont utilisés pour la fixation aux matériaux en feuille et aux murs creux. Lorsqu’il est tendu avec une goupille, le tube se plie dans une structure en forme de X et, ainsi, le support sert à sertir de manière fiable même un guidon mince.

D’autres caractéristiques structurelles concernent la forme de la tête, elle peut avoir une boucle d’oreille ou un crochet à l’extrémité. Les ancres ont un diamètre de 6 à 24 mm et une longueur de 72 à 300 mm. L’allongement se produit principalement en raison de la partie non dilatante de la fixation: le degré d’approfondissement n’a pas d’importance, par conséquent, des ancrages longs sont utilisés pour fixer des pièces plus épaisses.

Méthodologie de calcul de l’effort

Il existe deux types de charge sur les fixations d’ancrage – traction et transversale. Bien que les ancrages ne soient généralement pas conçus pour résister à l’arrachement, ils sont parfois utilisés dans de telles conditions, augmentant le nombre de points pour obtenir des fixations réparties.

Pour les ancrages de types et de fabricants différents, les charges admissibles varient considérablement, mais dans tous les cas elles sont directement proportionnelles à la résistance à la traction statique du noyau métallique. Lors du calcul de la charge de traction, le degré d’effritement du matériau de base joue également un rôle important, grâce auquel la rupture des attaches sans les détruire ou le desserrage de l’ancre et sa déformation partielle est possible..

L’espacement des axes de la fixation multipoint doit également être pris en compte: la distance entre les ancrages ne doit pas être inférieure à 15 diamètres du trou pour eux. La même règle s’applique à la distance du bord du tableau à laquelle les ancres sont fixées..

Étant donné que dans la plupart des cas, les ancrages sont sélectionnés avec une grande marge de sécurité, les charges admissibles suivantes constitueront une directive garantie dans le calcul:

Les charges admissibles sont données pour des ancrages à âme en acier doux ancrée dans du béton B30, dans lesquels des défauts structurels mineurs sont autorisés: fissures ou surcharges. Idéalement, les ancrages sont capables de résister à des charges beaucoup plus élevées (jusqu’à 5 fois plus élevées que celles données), leur fiabilité dépend donc directement des caractéristiques de la base.

Sélection des ancrages en fonction du matériau de base

La principale exigence de la base pour l’ancrage est l’absence d’élasticité, de fragilité et de dureté élevée du matériau. La maçonnerie et le béton sont idéaux pour l’ancrage. L’ancrage dans des structures creuses – GWP et parpaing est moins fiable, mais toujours autorisé. Une condition préalable est que la longueur de l’ancrage soit suffisante pour la fixation à la deuxième cloison (derrière le vide). Dans d’autres cas, des boulons Molly doivent être utilisés, tout d’abord, cela s’applique aux faux murs et cloisons assemblées à l’aide de technologies «sèches».

Un ancrage boulonné à des murs en béton cellulaire, en roche de coque et en matériaux poreux similaires est catégoriquement inacceptable. Dans de tels cas, des fixations distribuées avec des vis en acier ou des ancrages chimiques doivent être utilisées. Le principe de leur fonctionnement est simple: le trou est injecté avec de la colle à deux composants, puis une goupille en acier est insérée. Une fois solidifiée, la substance augmente de volume et durcit, offrant une résistance élevée à l’arrachement et renforçant localement la structure du matériau en raison de l’imprégnation.

Les ancrages chimiques pour tout matériau de mur augmentent la résistance de fixation du noyau en acier de 40%, c’est-à-dire que l’effet de l’effritement du béton est presque complètement absent.

Règles d’ancrage mécanique

Le moment clé lors de la fixation avec des boulons d’ancrage est une régulation stricte du couple de serrage. Une force excessive n’est pas meilleure qu’une force insuffisante, très souvent due au dépassement du seuil de déformation du matériau de base, son effritement prononcé est observé. Les valeurs de couple recommandées sont définies par le fabricant, mais si la spécification officielle n’est pas disponible, les directives suivantes peuvent être utilisées:

Il y a aussi des subtilités dans le processus d’installation: les trous doivent être nettoyés et mieux rincés des miettes de forage. S’il y a plusieurs points d’ancrage pour un nœud, vous devez d’abord pré-fixer les ancrages dans les trous, puis seulement les serrer définitivement. Dans ce dernier, l’ordre est important: les ancrages sont serrés par paires à partir de points d’attache diamétralement opposés.

Utilisation d’ancrages chimiques

La technique de fixation avec des ancrages chimiques est généralement plus simple, cependant, la composition exacte des opérations d’installation diffère de presque tous les fabricants. La préparation correcte du trou est importante ici comme nulle part ailleurs: il est d’abord soufflé avec une pompe à main, puis nettoyé avec une brosse en acier et la poussière est à nouveau soufflée..

Pour l’installation domestique, des ancrages sont utilisés, dans lesquels les composants de la colle sont placés dans une capsule scellée, qui est détruite lorsque le goujon est vissé. Il s’agit du type d’installation le plus simple, mais il ne convient pas à l’assemblage de structures critiques en raison d’un mélange insuffisant des composants.

Pour une fixation plus durable, des compositions chimiques d’ancrage sont utilisées, fournies dans des seringues spéciales à deux composants. Dans le trou préparé, la composition est injectée à la moitié de la profondeur, après quoi une épingle à cheveux ou une tige d’hypothèque est insérée dans la masse en un seul mouvement. Cette méthode se distingue non seulement par sa haute résistance, mais aussi par une consommation très économique de colle..