Wozu dienen die Ankerbolzen?

Auslegung und Auswahl von Ankerbolzen für Betonfundamente:

Ein Ankerbolzen dient der Befestigung von Gegenständen oder Bauwerken am Beton. Es gibt viele Arten von Ankerbolzen, deren Konstruktionen größtenteils produzierenden Unternehmen vorbehalten sind. Alle bestehen aus einem Gewindeende, an dem eine Mutter und eine Unterlegscheibe für die äußere Last befestigt werden können. Ankerbolzen werden häufig in allen Arten von Projekten eingesetzt, von Standardgebäuden über Staudämme bis hin zu Kernkraftwerken. Bei Verwendung mit einem Stahlbauteil können sie auch zur sicheren Befestigung von Einbauplatten auf einem Betonfundament verwendet werden.

Der einfachste Ankerbolzen ist ein eingegossener Anker. Wie in Abbildung 1 dargestellt, bestehen die meisten Konstruktionen aus einer Standard-Sechskantschraube, die vor dem Abbinden in feuchten Beton gegossen wird. Es gibt andere Modelle, die teilweise aus einem gebogenen Bolzen mit einem Haken am Ende oder einer anderen Art der Biegung bestehen. Vor Ort eingegossene Ankerbolzen sind die stärkste Befestigungsart, das Gießen ist jedoch schwierig und wird im Allgemeinen nur für schwere Maschinen verwendet, die auf gegossenen Betonböden montiert sind. Eine weitere Verwendung dieses Ankerbolzens besteht darin, das Betonfundament eines Gebäudes mit seiner Wand zu verbinden. Dadurch wird das Gebäude erdbebensicher. Derzeit gibt es mehrere Vorrichtungen, mit denen der zu befestigende Ankerbolzen im Beton gehalten und platziert werden kann. Diese Geräte bestehen hauptsächlich aus Verbundkunststoff. Sobald der Beton ausgehärtet ist, können nur noch mechanische und Epoxidschrauben verwendet werden. Die Epoxidharzschrauben sind die stärksten, können jedoch sehr schwierig zu installieren sein, da das Epoxidharz nach genauen Spezifikationen gemischt werden muss, das Loch sehr sauber sein muss und die Aushärtungszeit überwacht werden muss. Darüber hinaus muss es ein strenges Testprogramm geben. Beim Big Dig-Projekt in Boston wurden diese Verfahren nicht ordnungsgemäß durchgeführt, was dazu führte, dass eine große Betonplatte von einem Fahrer zerquetscht wurde.

Die Ankerbolzen sind eine wichtige Verbindung zwischen der Anlage und dem Fundament. Leider übersehen Konstrukteure bei Ankerbolzen oft wichtige Punkte, wie z. B. ihre Länge und Festigkeit sowie die Höhe der Vorspannung. Ankerbolzen sowie andere Teile des Tragsystems wie Grundplatten und Unterlegscheiben können einer der Hauptmängel bei Neubauprojekten sein. Der Fehler tritt meist im ersten Betriebsjahr auf. Obwohl die Anzahl und Größe der Ankerbolzen vom Gerätehersteller bestimmt wird, liegen Länge, Konfiguration und Baumaterial in der Hand des Fundamentplaners. Abbildung 1 zeigt gute und schlechte Designs.

Länge: Kurze Ankerbolzen haben schon immer zu Problemen mit den Fundamenten von Kompressoren geführt. Dies führt häufig zu horizontalen Rissen im Fundament. Die beste Methode besteht heute darin, es so lang wie möglich zu machen und es in der Betonmatte unter dem Betonfundament fertigzustellen. Auf diese Weise tragen sie nicht zur horizontalen Rissbildung bei und haben zusätzlich den Vorteil, dass sie eine Vorspannwirkung haben.

Material: Die Ankerbolzen für jede dynamische Maschine dürfen nicht zu stark sein. Heutzutage sind Ankerbolzen aus ASTM A-193-Stahl mit einer Streckgrenze von 105.000 psi nicht viel teurer als halbfester Stahl. Da der Bedarf an hohen Spannkräften für Kompressoren erkannt wird, bieten Schrauben aus legiertem Stahl gemäß ASTM A-193 die erforderliche Kapazität, ohne dass eine größere Ankerschraube verwendet werden muss.

Heutzutage sind verstellbare Stützen das System der Wahl, da sie ein mögliches anfängliches Fehlausrichtungsproblem beseitigen, das bei Vollbettinjektionen gelegentlich auftritt. Einstellbare Systeme ermöglichen außerdem einen optimalen Heißbetrieb, da der Rahmen neu ausgerichtet werden kann, um Ausrichtungsänderungen zu korrigieren, die beim Aufwärmen des Geräts während der ersten 100 Betriebsstunden auftreten.