Zapuštěné ocelové základní desky pro konstrukční instalaci

Vestavěné ocelové základní desky, běžně známé jako zapuštěné desky nebo zapuštěné ocelové komponenty, jsou základními prefabrikovanými kotvícími konektory pro nové ocelobetonové konstrukce. Továrně vyrobené přivařením kotevních tyčí k ocelové desce válcované za tepla, jsou zapuštěny do nosníků, sloupů, stěn nebo základů před zalitím betonem, přičemž povrch desky je odkrytý a slouží jako základ pro následné svařování. Na rozdíl od dodatečně instalovaných chemických nebo rozpěrných kotev se tyto zapuštěné desky spoléhají na beton obklopující kotevní tyče, aby bylo dosaženo mechanického vzájemného spojení a přenosu zatížení. Nabízejí vynikající odolnost proti únavě, vysokou nosnost a zajišťují nulové poškození konstrukce, splňují požadavky na připojení v celé řadě scénářů – od standardních konstrukčních aplikací až po těžké/dynamické zatížení a pobřežní prostředí náchylná ke korozi.

Definice produktu a funkce

I. Definice produktu

Kompletní sestava zapuštěné ocelové základní desky se skládá z čelní desky a svařených zadních kotevních tyčí, která se skládá ze tří funkčních částí: hlavní plochá deska, nosný kotevní systém a pomocné polohovací prvky. Jakmile jsou kotevní tyče zapuštěny, jsou zcela zality betonem, zatímco odkrytý povrch desky je na místě přivařen k ocelovým konzolám, ocelovým nosníkům, rámování obvodových stěn nebo podpěrám potrubí. To vytváří tuhé spojení mezi betonovou a ocelovou konstrukcí, což usnadňuje přenos všech vnitřních sil ve spoji. II. Funkční schopnosti na místě

1. Vícesměrný přenos zatížení: Současně odolává vertikálnímu tlaku, horizontálnímu smyku a excentrickým ohybovým momentům; přizpůsobí se cyklickým zatížením, jako je spuštění/zastavení jeřábu a vibrace zařízení.

2. Připojení uzlů: Nahrazuje odlévané betonové konzoly; zjednodušuje konstrukci spoje ocel-beton a standardizuje rozhraní připojení.

3. Přesné polohování: Uzamyká instalační osy a výšky pro ocelové konstrukce, což zabraňuje následnému posunutí nebo vychýlení ocelových součástí.

4. Dočasná podpěra: Slouží jako dočasné podložky nebo zvedací podpěry pro ocelové součásti během výstavby, čímž se snižuje potřeba dočasného lešení.

Klasifikace a výběr produktů

I. Klasifikace podle nosné aplikace

1. Primární konstrukční vestavěné desky: Silné desky Q235B/Q355B používané pro kritické nosné uzly, jako jsou základní desky ocelových sloupů, primární/sekundární spoje nosníků a podpěry jeřábových nosníků; vyžaduje vytahovací zkoušku svarů.

2. Konstrukční/sekundární zapuštěné desky: Standardní 8–12 mm tenké desky používané pro sekundární nosné uzly, jako jsou zábradlí, zavěšené stropy, podpěry a vnější rámování stěn; nevyžaduje zkoušení nosnosti.

3. Heavy-Duty zesílené vložené desky: 16–30 mm zesílené hlavní desky s výztužnými žebry; používá se pro těžké plošiny a základové podpěry vystavené vysokým ohybovým momentům.

II. Klasifikace podle struktury zadní kotvicí tyče

1. Přímý typ kotevní tyče: Průmyslový standardní typ s více kruhovými ocelovými tyčemi přivařenými vertikálně k povrchu desky; vhodné pro standardní uzly statického zatížení; nejnižší výrobní náklady.

2. Typ kotevní tyče s hákem ve tvaru L: Kotevní tyče mají 90° za studena ohyb s vyhovujícími délkami přímého průřezu; odolnost proti vytažení zvýšená o 25 %–40 %; používá se pro vysokonapěťové konzolové uzly.

3. Kompozitní vyztužený typ: Obsahuje přídavná výztužná žebra z ploché oceli na zadní straně a malé kotevní desky na koncích kotevních tyčí; kapacita vytažení zvýšena o více než 20 %; vhodné pro náročné aplikace zahrnující intenzivní vibrace.

III. Klasifikace podle základního materiálu

1. Standardní typ: hlavní deska Q235B a kotevní tyče HPB300; vhodné pro obecné vnitřní, suché prostředí, jako jsou standardní továrny a kancelářské budovy.

2. Typ pro velké zatížení: základní deska Q355B, kotevní tyče HRB400E; určeno pro průmyslová zařízení s velkým rozpětím, vysokým zatížením a jeřábem.

Podrobný seznam standardizovaných sad komponent

I. Továrně prefabrikované integrované hlavní sestavy

Kompletně svařené, broušené a předvrtané v továrně; připravené k přímému zabudování na místě bez dalšího svařování nebo zpracování.

1. Zapuštěné základní desky: Tloušťky 8/10/12/14/16/20/25/30 mm; podporuje čtvercové, obdélníkové, kruhové a vlastní tvary; k dispozici jsou předvrtané otvory pro šrouby a svarové úkosy.

2. Kotevní tyče: Běžné průměry Φ12/14/16/18/20 mm; uspořádány v sadách po 4, 6 nebo 8 v jednotném mřížkovém vzoru; efektivní hloubka uložení ≥15d pro rovné tyče; rovná část hákových tyčí ≥10d.

3. Prvky výztuže: Ploché výztuhy a koncové kotevní desky (stejný materiál jako základní deska); součástí pouze u těžkých zakázek.

II. Příslušenství pro instalaci na místě

1. Polohovací tyče: Krátké segmenty výztuže bodově přivařené k okraji desky pro řízení vodorovného posunu a výšky kotvení během lití betonu.

2. Betonové rozpěrky: Plastové nebo cementové bloky zajišťující 15–30 mm betonový kryt pod deskou, aby se zabránilo korozi povrchu desky.

3. Ochranný spotřební materiál: Antikorozní nálepky a PE ochranná fólie na povrch desky, aby se zabránilo přilnutí cementové kaše a povrchové bleskové rzi.

4. Odpovídající přídavné materiály pro svařování: elektrody E43 pro Q235B; E50 elektrody pro Q355B; speciálně pro spoje ocelových součástí na místě.

III. Příklady standardních projektových konfigurací

1. Zábradlí a podpěry: 10mm základní deska Q235B + 4 x Φ14 HPB300 rovné kotevní tyče + polohovací tyče + plastové distanční vložky.

2. Standardní připojení ocelových nosníků: 12–14 mm základní deska Q235B + 6 x Φ16 HRB400E kotevní tyče (rovné nebo hákové varianty).

3. Jeřábové nosníky a podpěry vybavení: 16–20 mm hlavní deska Q355B + osm hákových kotevních tyčí Φ18 + výztužná žebra na zadní straně po celé délce.

Povinné strukturální požadavky pro vestavěnou instalaci

1. Kontrola krytí betonu: Výška krytí betonu ve spodní části zapuštěného dílu musí být přísně udržována mezi 15 mm a 30 mm; nedostatečné krytí vede ke korozi, naopak nadměrné krytí snižuje nosnost kotvení.

2. Rozteč kotevních tyčí: Vzdálenost středů mezi sousedními kotevními tyčemi musí být ≥3d (průměr tyče) a ne menší než 40 mm; vzdálenost od kotevních tyčí k okraji desky musí být ≥1,5 d, aby se zabránilo roztržení okraje.

3. Specifikace svařování: Upřednostňuje se oboustranné kontinuální koutové svařování; pro jednostranné svařování musí být efektivní délka svaru ≥5d a velikost svarového ramene ≥0,6násobek průměru kotevní tyče.

4. Montáž Rovinnost: Povrch desky musí být v jedné rovině s povrchem hotového betonu; odchylka výšky musí být ≤±3mm; naklánění nebo dutiny/mezery pod deskou jsou zakázány.

Komparativní výhody vs. kotvy a omezení po instalaci

Referenční hodnoty: Desky upevněné chemickými kotvami, desky upevněné rozpěrnými šrouby a lité betonové konzoly; srovnání založené na praktických technických problémech.

I. Rozdíly ve výkonu konstrukce

1. Stabilita proti únavě: Zapuštěné ocelové základní desky pro konstrukční instalaci obsahují kotevní tyče zcela zapouzdřené v betonu, které přenášejí zatížení prostřednictvím mechanického blokování; nevykazují problémy, jako je stárnutí lepidla nebo uvolnění šroubů, a vydrží dlouhodobé cyklické vibrace ze zařízení a jeřábů. Naproti tomu chemická kotvicí lepidla jsou náchylná k praskání po 5–8 letech v důsledku působení vlhkosti a rozpěrné šrouby se při dlouhodobých vibracích snadno povolí.

2. Nosnost: Při stejných specifikacích průřezu nabízejí vložené desky >35 % vyšší odolnost proti vytažení a smyku než dodatečně osazené kotvy; dodatečně instalované komponenty nemohou splnit požadavky na zatížení pro podpěry jeřábových nosníků přesahující 10 tun.

3. Kontrola deformace desky: Pevná ocelová deska přenáší zatížení rovnoměrně a zabraňuje místnímu promáčknutí nebo deformaci pod tlakem; dodatečně nainstalované desky se spoléhají na diskrétní kotevní body, což vede ke koncentrovanému zatížení, které snadno způsobí ohýbání desky.

II. Rozdíly v harmonogramu výstavby a poškození konstrukce

1. Efektivita konstrukce: Předem zapuštěná instalace probíhá synchronně s litím občanského betonu, čímž se zabrání narušení následného plánu montáže ocelové konstrukce; naopak desky po instalaci vyžadují vrtání, čištění otvorů, vstřikování lepidla a vytvrzování – proces trvá třikrát déle na jednotku, včetně povinné 72hodinové doby vytvrzování lepidla.

Konstrukční integrita: Předběžné zapuštění neohrožuje stávající betonovou výztuž; vrtání po instalaci s sebou nese vysoké riziko přerušení primární nosné výztuže, což vytváří trvalá strukturální rizika, která nelze později napravit.

III. Rozdíly v přesnosti instalace a životnosti

Přesnost montáže: Předem zabudované desky jsou umístěny pomocí bednění, což zajišťuje přímé osové vyrovnání a odchylky ve výšce konzistentně do 3 mm; dodatečně nainstalované desky se spoléhají na ruční vyrovnání, což často vede k odchylkám přesahujícím 8 mm a vyžadují podložky pro vyrovnání.

Odolnost proti korozi a trvanlivost: Antikorozní úpravu vyžaduje pouze exponovaný povrch desky, protože zadní kotevní tyče jsou trvale utěsněny proti vlhkosti; dodatečně nainstalované kotvy a vyvrtané otvory jsou náchylné k hromadění vody a rezivění, s nepřístupnými „slepými místy“, které nelze ošetřit.

Životnost: Vyhovující předem zabudované desky odpovídají životnosti budovy (≥50 let) a nevyžadují žádné rutinní kontroly; dodatečně nainstalované komponenty vyžadují opakovanou kontrolu šroubů a lepidla každé dva roky, což znamená vysoké náklady na provoz a údržbu.

IV. Přirozená omezení

Aplikační omezení: Vhodné pouze pro novou výstavbu; předběžné zapuštění není možné u dokončených renovací nebo dodatečně namontovaných podpěr, což vyžaduje metody po instalaci.

Nízká tolerance chyb v rané fázi: Náprava chyb polohování u předem zabudovaných desek je extrémně obtížná, vyžaduje rozsáhlé demolice betonu a přináší vysoké náklady na přepracování.

Nevýhody logistiky a skladování: Hotové výrobky jsou objemné a zabírají výrazně více skladovacího a přepravního prostoru ve srovnání s malými kotvami.

V. Průvodce rychlým výběrem

Nové ocelobetonové konstrukce, velká/dynamická zatížení nebo hromadné instalace obvodových plášťů: Upřednostněte předem zabudované ocelové desky.

Renovace stávajících budov nebo sporadické modernizace s nízkou zátěží: Vyberte dodatečně nainstalované chemické kotevní desky.

Standardizovaný proces hromadné výroby

1 Ověření a předúprava surovin

Ověřte certifikáty kvality původního výrobce a čísla tepelného/šarže ocelových plechů a výztuže; provádět odběr vzorků a testování mechanických vlastností; vyřazené desky s vrstvením, prasklinami nebo hlubokou korozí. Použijte úhlové brusky a pískování k odstranění okují a oleje ze svarových zón, čímž se zabrání vměstkům strusky a studeným svarům. Primární materiály naskládejte na vyvýšené podpěry v určených oblastech, kategorizovaných podle specifikace, abyste zabránili korozi způsobené zemní vlhkostí.

2 CNC řezání ocelového plechu a úkosování

Pro řezání materiálu používejte CNC plazmové řezačky a nůžky; vytváří nepravidelné desky v jediném průchodu. Tolerance vnitřních rozměrů: délka a šířka ±2 mm; odchylka úhlopříčky ≤3 mm. Ručně obruste otřepy ze všech řezaných hran; předstrojní svařovací úkosy pro svařování plechů na tupo, zajišťující, že úhly úkosů přesně odpovídají výkresovým specifikacím.

3 Řezání kotevní tyče a ohýbání za studena

Řezání tyčí na pevnou délku pomocí fréz na výztuže; tolerance délky ±3mm. Všechny háčky ve tvaru L vytvarujte ohýbáním za studena při okolní teplotě (úhel ohybu 90°); zahřívání plamenem je přísně zakázáno, aby se zabránilo ohybovým trhlinám. Zajistěte, aby rovná část háku byla alespoň 10násobkem průměru tyče (10d); sražení hran a odstranění otřepů po ohnutí.

4 Prefabrikace vysoce výkonných výztužných komponentů

Vyřízněte výztužná žebra a malé koncové kotevní desky ze stejné šarže a třídy oceli jako hlavní desky, abyste zajistili konzistentní koeficienty tepelné roztažnosti a zabránili deformaci v důsledku namáhání při svařování. Udržujte jednotnou rozměrovou toleranci ±2 mm a předem spárujte/kategorizujte komponenty s hlavními deskami.

5 Umístění přípravku a standardizované svařování

K zajištění kotevních tyčí použijte specializované polohovací přípravky, které zajistí, že odchylky ve vzdálenosti od okraje a rozteče jsou ≤3 mm. Přídavné svařovací materiály přesně přizpůsobte základnímu kovu (např. Q235 s elektrodami E43; Q355 s elektrodami E50). Upřednostněte oboustranné koutové svařování a poté důkladně odstraňte strusku; aplikujte svařování po celé délce pro vyztužení žeber a malých kotevních desek na těžkých součástech.

6 Korekce za studena po svařování a dokončovací broušení

Korekce deformace vyvolané svařováním pomocí mechanických zvedáků (korekce za studena); korekce tepla na základě plamene je zakázána. Zajistěte, aby rovinnost desky zůstala po korekci do 3 mm na rozpětí 2 m. Zabruste všechny svary a ostré rohy, abyste odstranili ostré hrany, abyste zabránili poškození ochranných fólií na místě nebo zranění pracovníků na stavbě.

7 Odstupňovaná antikorozní povrchová úprava

1). Vnitřní suché podmínky: Abrazivní otryskání na stupeň Sa2,5; aplikace dvou vrstev epoxidového antikorozního základního nátěru; celková tloušťka suchého filmu ≥60μm.

2). Venkovní/vlhké podmínky: Úplné žárové zinkování; tloušťka zinkového povlaku ≥65μm pro standardní prostředí.

3). Pobřežní/vysoce korozní podmínky: Těžké žárové zinkování; tloušťka zinkového povlaku ≥85μm; následné broušení k odstranění povrchových zinkových kapek nebo teček.

8 Komplexní kontrola kvality, označování, balení a přeprava

Zahrnuje opětovné ověření rozměrů, vizuální kontrolu a dávkové vytahovací testování svarů (kritéria přijetí: žádné oddělení svaru a žádné trhání základního materiálu ocelové výztuže). Každá jednotka je označena: typem materiálu, tloušťkou desky, specifikacemi kotevní výztuže a typem antikorozní úpravy. Pryžové chrániče rohů jsou umístěny mezi deskami pro ochranu před deštěm a vlhkostí; podpěry jsou instalovány na extra dlouhé nebo nepravidelně tvarované součásti, aby se zabránilo deformaci během přepravy; materiálové certifikáty a zprávy o tovární kontrole jsou součástí dodávky.

Shrnutí hlavních výhod

1. Stabilní zatížení: Vyvážené vícesměrné rozložení zatížení; odolný vůči vibracím a únavě; vhodné pro těžké cyklické zatížení.

2. Efektivní konstrukce: Synchronizované zabudování během stavebních prací; snižuje následnou dobu montáže ocelové konstrukce o více než 30 %.

3. Flexibilní přizpůsobení: Plně přizpůsobitelné rozměry, tvary, otvory a antikorozní procesy.

4. Konstrukční bezpečnost: Žádné poškození vrtáním do betonu; eliminuje skrytá strukturální rizika.

5. Úspory nákladů životního cyklu: Nízká údržba a vysoká životnost; celkové náklady na nové projekty jsou o více než 18 % nižší než u dodatečně nainstalovaných metod kotvení.

Tabulka továrních parametrů výkonu pro všechny kategorie produktů

8.1 Mechanické parametry základových desek

8.2 Mechanické parametry pro kotevní výztuže

8.3 Souhrnná tabulka tolerancí instalace na místě

Seznam standardů shody

Norma pro navrhování ocelových konstrukcí: GB 50017

Technická specifikace pro svařování ocelových konstrukcí: JGJ 81

Kód pro navrhování betonových konstrukcí: GB 50010

Technická specifikace pro dodatečně namontované kotvy do betonových konstrukcí: JGJ 181

Standardní Atlas návrhu pro spojení ocel-beton Podrobnosti: 22G522

FAQ

1. Q1: Jak by se mělo později zacházet s povrchovou rzí objevující se na zapuštěné desce?

Odpověď: U vnitřních povrchů s mírnou povrchovou rzí stačí plochu obrousit a aplikovat zinkový základní nátěr stříkaný za studena; u venkovních pozinkovaných plechů s lokalizovanou ztrátou zinku aplikujte opravný nátěr bohatý na zinek (tloušťka suchého filmu ≥ 60μm) – není nutné vracet celý díl do továrny k opětovnému pozinkování.

2. Otázka 2: Jak byste si měli vybrat mezi přímými kotevními tyčemi a hákovými kotevními tyčemi?

A: Použijte přímé kotevní tyče pro svislé statické zatížení a tahové síly pod 80 kN; pro konzolové balkony, venkovní obvodové stěny a aplikace jeřábových nosníků zahrnujících boční tahové síly používejte výhradně 90° hákovité kotevní tyče, aby se zabránilo selhání vytažení.

3. Q3: Jak lze opravit nakloněnou zapuštěnou desku po zalití betonem?

Odpověď: Pokud je odchylka menší než 5 mm, lze ji vyrovnat a svařit pomocí podložky; pokud odchylka přesahuje 5 mm a zahrnuje naklonění, je nucené vyrovnání přísně zakázáno – místo toho nainstalujte boční výztužnou kotevní desku, aby se rozložilo zatížení a zabránilo se praskání spoje.

4. Q4: Poškozuje svařování žárově pozinkovaných vložených plechů antikorozní povlak?

Odpověď: Ano, zinková vrstva v místech svaru bude poškozena. Po svaření na místě musí být svarové body a tepelně ovlivněné oblasti otryskány pískem následovaným aplikací povlaku bohatého na zinek; jinak budou svarové body jako první rezavět, pravděpodobně do tří let.

5. Otázka 5: Lze vložené ocelové základní desky pro konstrukční instalaci připojit k okrajovým formám kompozitních podlahových palubek?

A: Ano. Standardní 12mm zapuštěné desky mohou být přímo na místě přivařeny k přírubě formy s ocelovou hranou bez dalších adaptérů, což dokonale odpovídá detailům spojů specifikovaným ve standardním designovém atlasu 22G522.

6. Otázka 6: Proč se dodatečně nainstalované kotvení nedoporučuje pro projekty s velkým zatížením?

Odpověď: Při velkém nebo dynamickém zatížení existuje riziko porušení tečení lepidla. Hlavní domácí projekční ústavy výslovně zakazují dodatečně instalované kotvení pro jeřábové nosníky a plošiny zařízení; vložené desky jsou jedinou vyhovující volbou uvedenou v konstrukčních výkresech.