东莞螺丝厂告诉你膨胀螺丝应该如何设计？

一、膨胀螺丝之固定原理

 膨胀螺丝之固定乃是利用挈形斜度来促使膨胀产生摩擦握裹力，达到锚定效果。

 

二、膨胀螺丝之埋入深度

 

    一般膨胀螺丝之埋入深度以其固定用螺栓径之4倍为计算基准，当然埋入越深其所能承受之拉力、剪力也越大，但因厂家设计时需要考虑因素含材质及锚定等问题。

 

三、膨胀螺丝使用之参考依据

 

    （一）混凝土之强度

    （二）固定螺丝之强度（依材质计算之）

    （三）膨胀螺丝之强度（厂家设计）

 

四、膨胀螺丝的强度

 

    膨 胀螺丝的强度测试，以往均以油压器加压，在拉出膨胀螺丝的最大力量为其抗拉强度，这种测试方法的缺点就是未能测知螺丝离开水泥的变位情况，也就是说，我们 无法知道膨胀本身材料的弹性应力是在几牛顿之内，因此新型的测试仪器，是把拉力与变位以坐标图画出，Y轴为拉力，X轴为变位（如图）当拉力上升时，变位随 之增大，直到水泥破裂或膨胀螺丝，拔出或拉断。此一曲线的最高点，即为极限抗拉力，另外当拉力上升到某一点，如去除拉力后，变位仍能回到原处者，这一点正 是膨胀螺丝本身材料的降伏点，也正是我们设计上所要的比例荷重。

    常用膨胀螺丝的变位曲线，约可分为5钟。

    1、化学锚栓，SB高拉力膨胀螺丝

 

    2、NC型锤钉式.H型.DR型

    3、SH型套管式SHF型

    4、尼龙套

    5、木塞

 

五、安全率之采用

 

    一般安全采用方向有二：

    （一）极限强度法：此法乃是将膨胀打入混凝土内拉出，以其破坏点为基准，再以4-5倍之安全率为可用强度。此法于国外之采用已有数十年之历史。

    （二） 比例强度法：此法测试方法用（一），但重点为求出变形点（即为比例荷重），以此为采用基准，再考虑以安全率2倍为可用强度，因其可为路德线 (Luder's Line)观知“应力一应变”情形，故较为精确及便捷，但因其欲求出变点（比例荷重），较极限强度法复难，且须使用而较精准之仪器，故一般为研究上采用， 此法亦符合ASTME488-88规定。

    极 限强度安全法之安全率，以目前国内大都采用4倍为主（依建筑技术规则之规定，吊装件重量四倍强度）但因考虑地震等因素，对于较重要之工程或建物，需顾及其 安全性、生命性等因素时，应考虑5倍以上。而动荷重因其加力于物体上之动力条件使材料产生棒内阻力(resiting force of bar)最大为逐渐返加外力之两倍，故动荷重之安全率考虑为8倍以上，若已考虑突发加力或震动力时，当可按一般之安全率考虑使用4-5倍，上述棒内应力系 限定于比例限度之内。事实上，安全率之考虑，应由设计者或工程师依据设计实际需要加以研判考虑。

    比例强度法之安全率较为单纯，因其已求出比例荷重，故一般以比例荷重之40%-60%为安全率，本公司建议采用之一般长期荷重为比例强度之50%。

 六、水泥强度之考虑

 

    水泥在灌浆过程中，由于沉沙或出水问题，往往造成水泥本身上下强度不均的事实现象，这也是必需现场测试的主要原因，另外也就是要把实验室中所测试的结果加以修正以应用到实际的工程位置上，因此修正系数如下：

    天花板及墙壁之施工修正系数为0.8—0.9

    地面施工，修正系数为0.7—0.8

      （1）长期静荷重    一般长期荷重为比例荷重之修正值的1/2

长期荷重=比例荷重×K/2

（K：修正系数； 2：安全率）

      （2）短期静荷重    一般短期荷重为比例荷重之修正值

短期荷重=比例荷重×修正系数

        设计者或工程师应多方考虑研判应用之安全率

 

七、两支间距及边距之考虑

 

两支间距 标准间距 最小边距（最靠边距离）

金属膨胀螺丝 埋入深度3.5倍以上 埋入深度3.5倍以上 埋入深度3.5倍以上

（拉力会减低）

化学锚栓 2倍 1.2倍 0.5倍（拉力会减低）

  

八、其它

膨胀螺丝之使用常因其它配合因素（如混凝土强度，施工偏差等）影响品质，故能于现场以仪器测试取得数据，当更以正确。

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