Results of experimental research of bearing capacity of plastic sleeve anchors in thin aerated concrete masonry under axial load

Abstract

Розглянуто міцність анкерування дюбелів у тонкій кладці із блоків з автовлавного газобетону. Питання несучої здатності анкерів у газобетонній кладці слабо висвітлене у чинних нормах проектування. Стандарт ДСТУ Б В.2.6-195:2013 встановлює мінімальне значення несучої здатності анкерів з пластиковою втулкою, які використовують для кріплення ізоляційних матеріалів на рівні, не нижчому за 0,25 кН. У нашому дослідженні використано анкери KPR-12x100N з нейлоновою втулкою діаметром 12 мм та довжиною 100 мм виробництва Wkret-met (Польща) з шурупом із замкнутою петлею діаметром Ø 5,7 мм. Для випробувань виготовлено 2 зразки кладки, в кожному з яких було 15 місць монтажу анкерів. Отвори для анкерів висвердлено електродрилем без “удару” свердлами з номінальним діаметром 12 мм для першого зразка кладки та 11 мм у другому зразку. Внаслідок випробувань дюбелів KPR-12×100N при центрально прикладеному осьовому навантаженні у тонких стінах з газобетонної кладки завтовшки 100 мм отримано дві схеми руйнування: 1) більшість анкерів під час руйнування проковзували у місці контакту пластикової втулки з бетоном; 2) декілька анкерів спричиняли розколювання самих зразків кладки (за мінімальної відстані від місця монтажу анкера до краю чи сусіднього анкера s = 100 мм). Спостерігалося в середньому на 41,1 % збільшення несучої здатності анкерів KPR-12×100N у разі переходу на менший діаметр свердла, використаного для монтажу, а саме – 11 мм, порівняно зі свердлом Ø 12мм. Порівнянням результатів дослідження анкерів KPR-12×100N з роботою замонолічених у ніздрюватому бетоні арматурних стрижнів встановлено, що несуча здатність замоноліченого стрижня Ø 10 мм A500 є на 50 % вищою.

This article is devoted to a problem of anchoring strength of anchors (wall plugs) in thin aerated concrete blockwork. The question of bearing capacity of anchor fastenings in aerated concrete walls is slightly unveiled in modern design codes. As it is said in DSTU B V.2.6- 195:2013 minimal design value of bearing capacity of plastic anchors used for fastening of insulating materials should not be less then 0,25 kN. In our research we used KPR-12x100N nylon plug with Ø8 woodscrew with an O-shape hook. For experiments we prepared 2 masonry fragments with up to 15 anchors’ positions in each. Two specimens differ by diameter of drill bit (Ø11 and Ø12 mm). Two failure modes were obtained: 1) most anchors were pulled-away; 2) a few caused splitting of the specimen. It was observed an increase in bearing capacity by an average of 41.1 % due to decrease of diameter of used drill bit from 12 mm to 11 mm. Comparison of obtained results with the performance of reinforcement bars cast in cellular concrete found that the bearing capacity of cast reinforcing rod Ø 10 mm A500 is 50 % higher.