איזה סוגי עוגנים לבטון קיימים ואיך לבחור את העוגן הנכון ?
דף הבית  >>  >>  הרשם  |  התחבר
מאמרים

איזה סוגי עוגנים לבטון קיימים ואיך לבחור את העוגן הנכון ? 

מאת    [ 24/06/2014 ]
מילים במאמר: 1446   [ נצפה 3954 פעמים ]

 
 

הקדמה

 ב-10 ביולי 2007, במנהרת גשר I-10 בבוסטון, נפל חלק מקירוי המנהרה כתוצאה מכשל בעיגון כימי ונהרג בן אדם.  היזם," "the Massachusets Highway Department (MHD) טוען שהבעיה הייתה בחומר הכימי; הספק, Powers, טוען שהקבלן לא ביצע התקנה כראוי ולא השתמש בחומר המוגדר בתוכנית; הקבלן טוען שההגדרה בתכנון לא הייתה ברורה.  לא נעשו בדיקות שליפה לפני פתיחת הגשר לציבור.

במקרה אחר, בדרום אפריקה בוצע עיגון במספר אתרי טיפוס הרים כולל Montagu, Silvermane Crag ו-The Mine and Peers Cave.  העוגנים הנבחרים היו עוגני חץ נירוסטה SS304 מתוצרת חברות Fischer/Hilti.  לאחר כמה שנים, העוגנים נסדקו כתוצאה מ- Stress Corrosion Cracking ומספר אנשים כמעט איבדו את חייהם.

ובמקרה נוסף, בתיאטרון באר שבע, הותקנו מוטות M24 עם חומר אפוקסי מסוג Hit-RE500.  הקבלן התקין מוטות באורך מטר וחתך אותם לאורך הנחוץ לאחר ההתקנה.  כתוצאה מחימום המוטות והחומר האפוקסי, נפגע חוזק ההדבקה.  בבדיקות שנערכו לאחר ביצוע, המוטות נשלפו בכח השווה לכ- 30% מהצפוי.  יש להדגיש שהדוגמאות שהותקנו לפני תחילת העבודה באתר היו טובות.

אלו רק מעט דוגמאות של בעיות אשר מצפות לנו בעתיד הקרוב אם לא נשפר את המידע על שימוש בעוגנים בארץ.

מהאסונות, וכמעט אסונות, האלו ניתן ללמוד כמה עקרונות :

המתכנן :

  • חייב להיות ברור בהגדרת העיגון ולפרט את פרטי ההתקנה.
  • חייב לבחור את העוגן המתאים לתנאי האפליקציה.
  • חייב לדרוש בדיקות שליפה לפי התקן של העוגנים

מידי יום אנו רואים הגדרות כגון "אפוקסי 16 מ''מ" או "עוגן 1/2'' ללא פירוט סוג העוגן, סוג הפלדה, עומק ההתקנה וכד'.  היעדר פירוט היא הזמנה לכשל.

הקבלן :

  • חייב להזמין את המוצר המוגדר בתוכניות או ש"ע מאושר על ידי המתכנן
  • חייב לבצע את ההתקנה לפי הוראות המתכנן/היצרן.

גם אם התכנון נכון, אין זה מספיק...  בחיזוק תקרה בארץ, הקבלן מצא לנכון להתקין את העוגנים בעומקים משתנים והתקין מוטות ללא חומר כימי כנגד הוראות היצרן .

1) בחירת עיגון

תחום העיגון מחולק לשניים : עיגון כימי ועיגון מכאני.

1.1) עיגון כימי

בתחום העיגון הכימי אפשר למצוא שלושה סוגים של חומרים : פוליאסטר, וינילאסטר ואפוקסי ושלוש סוגים של התקנות : חומרים בערבוב, חומרים בהזרקה וחומרים בקפסולה.

1.1.1) חומרים בערבוב מוגדרים כשני חומרים A+B בשתי קופסאות שמערבבים ידנית.  היתרון היחיד הינו המחיר הזול ביותר אבל יש לטכנולוגיה הזאת הרבה חסרונות:

1)      יש למתקין זמן מוגבל לאחר הערבוב על מנת להשתמש בחומר, בין 5 ל-20 דקות.  אם הוא יעבור את פרק זמן זה, הדבק ייחלש עד שלא יוכל להשתמש בחומר.  אין דרך להבחין בבעיה זאת מלבד בדיקת שליפה.

2)      יש בעיות ביישום הערבוב, כל חומר עשוי מיחס מסוים בין החומרים A ו-B.  אם המתקין לא מערבב את שני החומרים ביחס נכון ו/או אם הוא מערבב שני חצאים של חומר A במקום A+B ו/או אם הוא לא מערבב מספיק זמן, חוזק ההדבקה של החומר הנוצר יהיה מופחת או אפס.

3)      פחת החומר הינו משמעותי ביותר.

4)      המתקין שופך את החומר אל תוך החור, זאת אומרת שאין התקנה תקינה בחורים אופקיים.  החומר מתאים להתקנות ברצפה בלבד.

5)      יש מתקינים הנוהגים לטבול מוטות בתוך החומר ולדפוק אותם בקיר.  אין אפשרות למלא את הקדח כראוי בטכנולוגיה זאת.  יכולות העיגון וכוחות השליפה משתנים מקצה לקצה מעיגון כימי אחד לשני.  אין לאשר שימוש של עיגון כימי בקירות אלא אם אין כלל צורך בהתנגדות העיגון לשליפה.

6)      החומרים בערבוב הינם אפוקסי סטנדרטי תוצרת סין ברב המקרים.  ישנם הגבלות בטמפרטורה, איסור לשימוש בקידוח יהלום ו/או בחור רטוב. ראה בהמשך.

1.1.2) חומרים בקפסולה הינם מסופקים בקפסולה זכוכית שבתוכה קפסולה קטנה יותר.  כל קפסולה מכילה חומר שונה אשר מתערבבים בהתקנה תוך שבירת הקפסולות.

ישנם שני סוגים של קפסולות: קפסולות מותקנות בדפיקה וקפסולות מותקנות בהברגה.

קפסולות המותקנות בדפיקה הינן חלשות יותר מכוון שערבוב שני החומרים הינו חלקי. לעומת זאת ההתקנה פשוטה.

קפסולות המותקנות בהברגה – המתקין חייב לחבר את המוט לפטישון ולהכניס אותו בהברגה לחור.  החיסרון הגדול הינו שהמתקין ברב המקרים מתקין אותם בדפיקה כנגד ההוראות.  כתוצאה מכך, חוזק העיגון הינו 60% עד 70% פחות מהמתוכנן.  יש קושי רב להתקנה זאת והמחיר לחור יקר ביותר.

בנוסף, כל הקפסולות מכילות אפוקסי סטנדרטי.  מכוון שהוא נוזלי, אין להשתמש בו בהתקנה בתקרה.  בקיר, יש לוודא שהקידוח מתאים במדויק להוראות היצרן מכוון שכמות החומר בקפסולה מוגבלת.  אם הקידוח יהיה גדול מהמוגדר, החומר ישכב בחור ולא יאפשר חיבור מלא.

מחיר של קפסולה יקר ואין לפי דעתנו יתרונות לשימוש בהם.

1.1.3) חומרים בהזרקה הינם חומרים בשפורפרות אשר מזריקים באמצעות אקדח ופיות מתאימים. זאת הטכנולוגיה הטובה ביותר כיום.  ישנה אפשרות לקבלם במגוון חומרים שונים עם תכונות שונות.

פוליאסטר : (כדוגמא Adit CT50Pro, Hilti Hit-HY150) חומר בסיסי עם חוזק סטנדרטי.  ייבוש ראשוני תוך שלוש דקות וייבוש סופי תוך שעה.  אין להשתמש בו בחור רטוב (גשם), בטמפרטורה מעל 40 מעלות, או עם קידוח יהלום.

וינילאסטר : (כדוגמא Adit AC100Pro) חומר בחוזק 150% מפוליאסטר.  ייבוש ראשוני תוך שלוש דקות וייבוש סופי תוך שעה.  מותר לשימוש ,לפי הוראות היצרן, בחור רטוב, בטמפרטורה עד 100 מעלות ובקידוח יהלום עם מקדמים מתאימים כפי שמוגדר בהוראות היצרן.

אפוקסי סטנדרטי : חוזק דומה לוינילאסטר.  ייבוש ראשוני תוך 20-30 דקות.  ייבוש סופי תוך 8-12 שעות.  יש לבדוק הוראות היצרן לשימוש תחת גשם ועם קידוח יהלום.  אין להשתמש בהם מעל 40 מעלות.

אפוקסי משופר : (כדוגמא Adit AC500Pro, Hilti Hit-RE500) חומר פי-2 יותר חזק מהפוליאסטר. ייבוש ראשוני תוך 20-30 דקות.  ייבוש סופי תוך 8-12 שעות.  אפשרות לשימוש תחת גשם ועם קידוח יהלום עם מקדחים מתאימים לפי הוראות היצרן.  אין להשתמש בהם בטמפרטורות אשר עולות על 40 מעלות.

1.1.4) נושאים רגישים לחומרים כימיים :

1)      טמפרטורה : אין להשתמש בריתוך ליד עיגון כימי ללא התייחסות רצינית מהמתכנן להשפעת טמפרטורה על החומר.  יש לשים לב לתנאי אחסון החומר במקומות רבים כגון דרום הארץ.

2)      קידוח יהלום : אין לאפשר שימוש של קידוח יהלום עם חומר כימי ללא בדיקת התאמת החומר.

3)      רטיבות, מים : באחראיות המתכנן להגדיר חומר אשר מתאים לתנאי רטיבות (גשם) אם אין הבטחה שההתקנה תתבצע בתנאים יבשים.

4)      יש לצרף לכל פרט עיגון הוראות התקנה ברורות לגבי עומק ההתקנה, קוטר החור, סוג החומר והגבלות שונות.  אין בזה מספיק לרשום שההתקנה לפי הוראות היצרן.

ספקי חומר לעיתים נמצאים בסיטואציה בה מבצע קבלן קידוחי יהלום אך המתכנן מסכים לקבל חומר פוליאסטר זול שלא מתאים לקידוח יהלום.  אם ספק מבחין בניגוד ומודיעה לקבלן שהוא יצטרך לרכוש חומר יקר ב-50%, הקבלן יכעס עליו והמתכנן יהיה במצב לא נוח לאור העובדה שיש טעות בתכנון.  כולם מפסידים מהגדרה לא ברורה.  יש לדרוש הוראות ברורות ומדויקות של התקנת החומרים והגבלות של החומרים מכל ספק אשר מוגדר בתוכנית ולצרף אותם לתוכניות.

5)      עומסים דינאמיים : הרבה חומרים כימיים מאושרים לשימוש תחת עומסים דינאמיים.  יש לבדוק הוראות היצרן בנושא זה.

1.2) עוגנים מכאניים

תחום העיגון המכאני מתחלק לשתי משפחות : עוגנים שמתקינים בסגירת אום/ראש ועוגנים בהברגה (העוגנים בדפיקה אינם קונסטרוקטיבי ולא נתייחס אליהם בכתבה זו).

1.2.1) עוגנים שמתקינים בסגירת אום/ראש (לדוגמא Adit PTB Pro, Hilti HSA, Fischer FBN) ידועים בשוק בשם עוגן חץ/עוגן "ג'מבו"/UPAT ועוד. הם מותקנים בסגירת האום/הראש במומנט מסוים אשר מאפשר פתיחת העוגן בקצה השני אשר מייצר התנגדות בבטון. 

ברחבי העולם, יש איסור שימוש בהם ללא מפתח מומנט.  לצערנו, המצב בארץ שונה.  

 אין אפשרות לפקח על מומנט בסגירה שהפעיל המתקין ללא בדיקת שליפה.  לא פעם אחת, המתקין שכח לסגור את העוגן.

למרות השימוש הרב בהם בארץ, קיים סיכון וודאי ומתמיד לשימוש בעוגנים מסוג זה ללא מפתח מומנט.

1.2.2) עוגנים בהברגה ישירה (לדוגמא Adit BT, Hilti HUS-H) הינם דור חדש של עוגנים מכנים אשר מוברגים ישירות לבטון.  מעבר ליתרונות בזמן התקנה קצר, יישום פשוט ובטוח, הם גם מציעים חזקים בשליפה גדולים יותר והתנהגות טובה מאוד תחת עומסים דינאמיים.  אין ספק שעוגנים מסוג זה יתפסו חלק גדול יותר בשוק בשנים הקרובות.

1.2.3) נושאים רגישים לעיגון מכאני :

 

1)      התקנה : יש להדגיש את אופן התקנת כל סוגי העוגנים (ואף הפשוטים יותר) בתוכניות, כולל מומנט סגירה, עומק התקנה וכד'

דמיינו מצב בו הקבלן התקין עוגני חץ, לא קיבל הוראות ברורות להתקנה וסגר אותם בחצי מומנט הנדרש.  אין דרך למפקח להבחין בזאת. במצב של כשל, הקבלן ייטען שהעיגון לא תוכנן כראוי.

2)      עומסים דינאמיים : במצב של ויברציות, פיצוץ, רעידת אדמה, לא כל עוגן יחזיק מעמד. יש לבחור בעוגן מסוים כמתאים לסוג עומס המופעל עליו.  ישנם הרבה ספקים אשר מגדירים את העוגנים שלהם "לעומסים דינאמיים" כשבפועל הם רק מתאימים לסוג ספציפי של עומס דינאמי (ויברציות בדרך כלל) אם בכלל...  יש לקחת מקדמים בתכנון המתאימים לעומסים דינאמיים.  אנו ממליצים לתכנן עיגון תחת עומסים דינאמיים רק בשיתוף פעולה עם ספק/יועץ בעל ידע רב בנושא.

3)      לא כל עוגן מכאני מתאים לכל סוגי החומר. בבטון ישן, באבנים, איטונג וכדומה יש לוודא התאמת העוגן וחוזקו בחומר הספציפי.  כדוגמא, עוגן בדפיקה בבלוקים הינו מומלץ לפי התקן הישראלי למרות שאיננו מתאים לבלוקים.

4)      בטון סדוק : עוגן שאינו מוגדר כמתאים לבטון סדוק ומותקן על סדק יסבול מירידה של כ-30% עד 60% בחוזק השליפה.  אין להתייחס לנושא זה בקלות ראש.

 

איב דה לטואר מנהל מחלקת הנדסה אדיט בע''מ טל : 077-5020696 אתר : www.adit.org.il  

מאמרים נוספים שעשויים לעניין אותך:

שליחת המאמר שלח לחבר  הדפסת המאמר הדפסת המאמר  קישור ישיר למאמר קישור ישיר למאמר  דווח מאמר בעייתי דווח על מאמר בעייתי  כתוב לכותב המאמר פניה לכותב המאמר  פרסום המאמר פרסום המאמר 

©2016
כל הזכויות שמורות

מורנו'ס - שיווק באינטרנט

אודותינו
שאלות נפוצות
יצירת קשר
יתרונות לכותבי מאמרים
מדיניות פרטיות
רשימת כותבים
כותבים מומחים
עלינו בעיתונות
מאמרים חדשים
פרסם אצלנו
לכותבי מאמרים: פתיחת חשבון חינם
כניסה למערכת
יתרונות לכותבי מאמרים
תנאי השירות
הנחיות עריכה
לבעלי אתרים:



מדיה חברתית:
חלון מאמרים לאתרך
תנאי שימוש במאמרים
ערוצי מאמרים ב-RSS Recent articles RSS
כתיבת מאמרים

מאמרים בפייסבוק מאמרים בטוויטר מאמרים ביוטיוב