錨螺栓

錨螺栓作為螺栓中的一種，常運用於地腳緊固錨固連接。它現已廣泛運用於錨固機械設備和各種管架支撐。它在現場安裝方便，安裝後即可立即承受載荷，必要時候還能拆卸和重複使用，故是有點良多的螺栓。 ^[1] 

自錨螺栓過去主要作為錨固各種管線支架或作為連接和安裝其他各種物件的緊固件，以代替埋設件使用。國內已開始用於錨固機器設各。

自錨螺栓是利用螺桿本身的結構並配合一些特殊零件，使其能在螺栓孔中脹開而錨固在混凝土基礎上，因而稱為自錨螺栓，或又叫脹錨螺栓。由於這種螺栓須安裝在鑽好的孔內，故也屬為鑽孔錨固螺栓。

自錨螺栓除具有鑽孔錨固螺栓的一般優點外，它在現場安裝也十分方便，安裝後可立即承受設計荷載，必要時還可從螺栓孔中拆卸取出更換或重複使用。但這種螺栓的構造比較複雜，加工工序較多，螺栓孔徑的尺寸精度要求較高(孔徑的允許誤差為0.5～2毫米)。

脹錨螺栓，俗稱脹管螺栓。我國應用脹錨螺栓已有近30年的歷史，不僅顯示了脹錨螺栓的優越性，也檢驗了它的效果，而且它的應用範圍還在日漸擴大。脹錨螺栓的應用既積累了大量經驗，又使錨固工藝有了許多改進，不論在結構形式上、功能上都有了較大的發展。 ^[2] 

現將脹錨螺栓的類型和應用簡介如下：

最早推廣、至今仍大量應用的脹錨螺栓是栓塞型單脹式脹錨螺栓，俗稱脹管螺栓。它的優點是結構簡單、組件少、錨固可靠，因此被廣泛應用。如圖1所示。它由螺母墊圈、帶豁口的套管和帶栓塞的螺桿組成。把它放人用電鑽打好的孔洞之中後，需用工具將套管打向栓塞的錐體，這時套管的豁口端開始擴脹，把脹錨螺栓固定在牆體中，這叫初脹定位。然後放上墊圈，擰上螺母，隨着螺母的擰緊，螺桿向牆體外移動，栓塞也伸入套管，栓塞的錐體把套管豁口逐漸擴大，產生徑向擠壓力作用於牆體，脹錨螺栓最後被“脹錨”固定了。 ^[2] 

脹錨螺栓最大的允許拉應力和剪力如圖2所示。

脹錨螺栓在受到軸向拉力時，它的承載能力受螺母的限制不能充分發揮。因為標準螺母必須承受荷載，如果螺母的承載能力低於螺栓，這時就不能按圖2來計算螺栓的承載能力，而應以螺母的承載能力為依據。由於螺母的承載能力是隨螺紋的扣數的增加而加大，而螺紋根部斷面的承載能力總大於螺紋工作面的承載能力，因此，可以採用加厚螺母或增加螺母數量的方式，適當提高螺母的承載能力，確保整個螺栓的承載能力。

脹錨螺栓也可以在有裝飾層的結構上生根，但應按裝飾層厚度選擇螺栓的規格和長度。一般可按裝飾層的最大厚度或被連接件的最大厚度選擇。

為了保證脹錨螺栓有一定的耐腐蝕性能，脹錨螺栓應作表面鍍鋅鈍化處理。

脹錨螺栓在有裝飾層的結構上安裝時(圖3)，需用電鑽將牆體鑽孔，然後將螺栓放入，再用一專用套管將帶有豁口的套管打入錐體，使其初脹定位，然後再把緊螺母固定。因鑽孔時的擺動，打出的牆孔，有時較大，而且脹錨螺栓僅根部與牆體錨固，而其餘部分與牆體有空隙，當被連接體有振動和衝擊時，脹錨螺栓根部的牆體會慢慢地被破壞，脹錨螺栓會因錨固鬆弛而失去承載力。所以在有衝擊荷載和振動的場合，不能使用脹錨螺栓，特別是栓塞式的。比如壓縮機、水泵等設備的出口管段一般都不宜採用脹錨螺栓作為支架的生根部件。

此外，脹錨螺栓也不能用於固定支架的生根部件。這是因為固定支架需要承受強大的平推力，而且以側向力矩的形式對脹錨螺栓產生作用，這時脹錨螺栓在側向力矩、拉力和剪力的聯合作用下，很容易錨固失效。 ^[2] 

栓塞型單脹式脹錨螺栓僅靠根部的錨固力維持錨固，由於螺栓受到振動衝擊，要發生擺動，長時間作用，會降低其錨固力。針對這一缺點，又設計出雙脹式脹錨螺栓，如圖4所示。它是在栓塞式的基礎上，將脹管縮短，在前端增加一個錐形套管和調節套管。調節套管的作用是補償裝飾層或被連接件的厚度。錐形套管的作用是將脹管的前端豁口脹開，將脹錨螺栓的前端與牆體錨固。

這種雙脹式脹錨螺栓必須採用調節套管，它除了補償裝飾層的厚度之外，另外一個重要原因是在錐形套管向雙頭豁口套管推進時，螺母和套管之問會存在間隙，這令問隙就用調節套管來補償。

雙脹式脹錨螺栓在安裝時一定要保證前端的錐形套管必須在牆體內，而且離外壁有一定深度，以保證前端脹口的錨固強度。 ^[2] 

錐形螺母脹錨螺栓是由一個螺釘、錐形螺母、套管構成的，如圖5所示。其中帶固定螺帽的六角螺釘是按標準粗製螺釘製造。是主要受拉元件；錐形螺母是放在螺釘尾部的，它與螺釘配合。是主要的擴脹元件；套管有豁口，是被擴脹件。

這種脹管螺栓，在安裝時，不需要初脹，只需將錐形螺母稍加擰緊，輕鬆地送入孔洞中再繼續擰緊螺釘。由於螺釘受墊圈限制，不能軸向伸進，而錐形螺母則在與六角頭螺釘的相對運動中向螺釘的螺帽端移動，從而把套管的豁口擴脹開來。

這種脹管螺栓的最大優點是它不需要初脹，不像一般脹管螺栓那樣，在初脹時，必須採用脹管衝將套管打入錐體，將脹管螺栓初步錨固。由於初脹時打入套管，難免會鑿傷孔洞內壁，一定程度上降低了錨固效果。而錐形螺母脹管螺栓則沒有這種缺點，所以它的錨固力較強。

這種脹管螺栓的另一個優點是，它在安裝完成後，僅露出一個螺帽在外，而螺紋則隱蔽在牆體內，不僅美觀，而且也防止腐蝕性介質對螺紋的腐飾。 ^[2] 

確定極限狀態時地錨螺栓所能承受的軸力

和彎矩

，可假定地錨螺栓不能承受壓力。對於圖6所示的3種配置形式的地錨螺栓，相應的

相關曲線如圖7所示。圖7中

為螺栓的抗拉設計強度。 ^[3] 

圖8(2張)

根據圖7，可給出相關方程如圖8。