Wbudowane stalowe płyty bazowe do montażu konstrukcyjnego

Powszechnie znane jako osadzone płyty lub osadzone elementy stalowe, osadzone stalowe płyty podstawowe do instalacji konstrukcyjnych są niezbędnymi prefabrykowanymi łącznikami kotwiącymi do nowych konstrukcji stalowo-betonowych. Produkowane fabrycznie poprzez spawanie prętów kotwiących z płytą stalową walcowaną na gorąco, są one osadzone w belkach, kolumnach, ścianach lub fundamentach przed wylaniem betonu, pozostawiając odkrytą powierzchnię płyty, która służy jako podstawa do późniejszego spawania. W odróżnieniu od kotew chemicznych lub kotew rozporowych montowanych później, te osadzone płyty opierają się na betonie otaczającym pręty kotwiące, aby zapewnić mechaniczne blokowanie i przenoszenie obciążenia. Oferują doskonałą odporność na zmęczenie, wysoką nośność i zapewniają zerowe uszkodzenia konstrukcji, spełniając wymagania dotyczące połączeń w pełnym zakresie scenariuszy – od standardowych zastosowań konstrukcyjnych po duże/dynamiczne obciążenia i środowiska przybrzeżne podatne na korozję.

Definicja i funkcje produktu

I. Definicja produktu

Kompletny zespół osadzonej stalowej płyty podstawy składa się z płyty czołowej i przyspawanych tylnych prętów kotwiących, składających się z trzech sekcji funkcjonalnych: głównej płaskiej płyty, nośnego systemu kotwiącego i pomocniczych elementów pozycjonujących. Po osadzeniu pręty kotwiące są całkowicie zabetonowane, a odsłonięta powierzchnia płyt jest przyspawana na miejscu do stalowych wsporników, stalowych belek, szkieletu ściany osłonowej lub wsporników rur. Tworzy to sztywne połączenie pomiędzy konstrukcją betonową i stalową, ułatwiając przeniesienie wszystkich sił wewnętrznych na złącze. II. Możliwości funkcjonalne na miejscu

1. Wielokierunkowe przenoszenie obciążenia: jednocześnie wytrzymuje pionowe ściskanie, poziome ścinanie i mimośrodowe momenty zginające; wytrzymuje obciążenia cykliczne, takie jak uruchamianie/zatrzymywanie dźwigu i wibracje sprzętu.

2. Połączenie węzła: Zastępuje wylewane na miejscu wsporniki betonowe; upraszcza konstrukcję połączeń stalowo-betonowych i standaryzuje interfejsy połączeń.

3. Precyzyjne pozycjonowanie: Blokuje osie montażowe i wzniesienia konstrukcji stalowych, zapobiegając późniejszemu przemieszczeniu lub niewspółosiowości elementów stalowych.

4. Tymczasowe podparcie: Służy jako tymczasowe podkładki lub podpory do podnoszenia elementów stalowych podczas budowy, zmniejszając potrzebę stosowania tymczasowych rusztowań.

Klasyfikacja i wybór produktów

I. Klasyfikacja według zastosowania nośnego

1. Podstawowe płyty konstrukcyjne osadzone: Grube płyty Q235B/Q355B stosowane w krytycznych węzłach nośnych, takich jak stalowe płyty podstawy słupów, połączenia belek głównych/wtórnych oraz podpory belek dźwigowych; wymaga próby wyrywania spoin.

2. Płyty konstrukcyjne/wtórne osadzone: standardowe cienkie płyty o grubości 8–12 mm stosowane na drugorzędne węzły nośne, takie jak balustrady, sufity podwieszane, podpory użytkowe i ramy ścian zewnętrznych; nie wymaga badania nośności.

3. Wytrzymałe, pogrubione płyty osadzone: pogrubione płyty główne o grubości 16–30 mm z żebrami usztywniającymi; stosowane do platform ciężkiego sprzętu i podpór fundamentowych narażonych na duże momenty zginające.

II. Klasyfikacja według konstrukcji tylnego pręta kotwiącego

1. Typ prostego pręta kotwiącego: Typ zgodny ze standardem branżowym z wieloma okrągłymi prętami stalowymi przyspawanymi pionowo do powierzchni płyty; nadaje się do standardowych węzłów obciążenia statycznego; najniższy koszt produkcji.

2. Typ pręta kotwiącego z hakiem w kształcie litery L: Pręty kotwiące są wygięte na zimno pod kątem 90° i mają odpowiednie długości przekroju prostego; odporność na wyciąganie zwiększona o 25%–40%; stosowany do węzłów wspornikowych wysokiego napięcia.

3. Typ wzmocniony kompozytem: posiada dodatkowe żebra usztywniające z płaskiej stali z tyłu i małe płytki kotwiące na końcach prętów kotwiących; udźwig zwiększony o ponad 20%; nadaje się do zastosowań wymagających dużych obciążeń, związanych z intensywnymi wibracjami.

III. Klasyfikacja według materiału podstawowego

1. Typ standardowy: płyta główna Q235B i pręty kotwiące HPB300; nadaje się do ogólnych, suchych środowisk wewnętrznych, takich jak standardowe fabryki i budynki biurowe.

2. Typ ciężki: płyta podstawy Q355B, pręty kotwiące HRB400E; przeznaczone do obiektów przemysłowych o dużej rozpiętości, obciążonych dużym obciążeniem i wyposażonych w dźwigi.

Szczegółowa lista standardowych zestawów komponentów

I. Fabrycznie prefabrykowane zintegrowane zespoły główne

Całkowicie spawane, szlifowane i wstępnie nawiercane w fabryce; gotowe do bezpośredniego osadzenia na miejscu, bez dalszego spawania i obróbki.

1. Osadzone płyty podstawowe: Grubość 8/10/12/14/16/20/25/30 mm; obsługuje kształty kwadratowe, prostokątne, okrągłe i niestandardowe; dostępne są wstępnie nawiercone otwory na śruby i skosy spawalnicze.

2. Pręty kotwiące: Typowe średnice Φ12/14/16/18/20 mm; ułożone w zestawy po 4, 6 lub 8 w jednolity wzór siatki; efektywna głębokość zakotwienia ≥15d dla prętów prostych; prosty odcinek prętów hakowych ≥10d.

3. Elementy wzmacniające: Płaskowniki usztywniające i końcowe płyty kotwiące (ten sam materiał co płyta podstawowa); w cenie tylko w przypadku zamówień o dużej wytrzymałości.

II. Akcesoria instalacyjne na miejscu

1. Pręty pozycjonujące: Krótkie segmenty prętów zbrojeniowych przyspawane punktowo do krawędzi płyty w celu kontrolowania przemieszczenia poziomego i wzniesienia osadzenia podczas wylewania betonu.

2. Betonowe elementy dystansowe: Bloki plastikowe lub cementowe zapewniające otulinę betonową o grubości 15–30 mm pod płytą, aby zapobiec korozji powierzchni płyty.

3. Materiały ochronne: Naklejki antykorozyjne i folia ochronna PE na powierzchnię płyty, aby zapobiec przyleganiu zaczynu cementowego i rdzy nalotowej powierzchni.

4. Pasujące materiały spawalnicze: elektrody E43 do Q235B; Elektrody E50 do Q355B; specjalnie do połączeń elementów stalowych na miejscu.

III. Przykłady standardowych konfiguracji projektowych

1. Poręcze i wsporniki użytkowe: płyta podstawy Q235B 10mm + 4 pręty kotwiące proste x Φ14 HPB300 + pręty pozycjonujące + plastikowe podkładki dystansowe.

2. Standardowe połączenia belek stalowych: płyta podstawy Q235B 12–14 mm + 6 prętów kotwiących x Φ16 HRB400E (opcje proste lub hakowe).

3. Dźwigary dźwigów i podpory osprzętu: płyta główna Q355B o grubości 16–20 mm + osiem hakowych prętów kotwiących Φ18 + żebra usztywniające na całej długości z tyłu.

Obowiązkowe wymagania konstrukcyjne dla instalacji wbudowanej

1. Kontrola otuliny betonu: Otulina betonu na dole osadzanej części musi ściśle utrzymywać się w granicach od 15 mm do 30 mm; niewystarczające otulenie prowadzi do korozji, natomiast nadmierne otulenie zmniejsza nośność zakotwienia.

2. Rozstaw prętów kotwiących: Odległość między środkami sąsiednich prętów kotwiących musi wynosić ≥ 3d (średnica pręta) i nie mniej niż 40 mm; odległość prętów kotwiących od krawędzi płyty musi wynosić ≥1,5d, aby zapobiec rozdarciu krawędzi.

3. Specyfikacje spawania: Preferowane jest dwustronne ciągłe spawanie pachwinowe; w przypadku spawania jednostronnego efektywna długość spoiny musi wynosić ≥5d, a rozmiar ramienia spoiny ≥0,6 średnicy pręta kotwiącego.

4. Płaskość montażu: Powierzchnia płyty musi zrównać się z wykończoną powierzchnią betonu; odchylenie wysokości musi wynosić ≤±3mm; przechylanie lub puste przestrzenie/szczeliny pod płytą są zabronione.

Zalety porównawcze w porównaniu z kotwami i ograniczeniami po zamontowaniu

Punkty odniesienia: Płyty mocowane za pomocą kotew chemicznych, płyty mocowane za pomocą kołków rozporowych i wylewane na miejscu wsporniki betonowe; porównanie oparte na praktycznych problemach inżynieryjnych.

I. Różnice w wydajności strukturalnej

1. Stabilność zmęczeniowa: Osadzone stalowe płyty podstawy do montażu konstrukcyjnego posiadają pręty kotwiące całkowicie obudowane betonem, przenoszące obciążenia poprzez blokadę mechaniczną; są wolne od problemów takich jak starzenie się kleju lub poluzowanie śrub i są w stanie wytrzymać długotrwałe cykliczne wibracje pochodzące od sprzętu i dźwigów. Natomiast chemiczne kleje kotwowe są podatne na pękanie po 5–8 latach w wyniku narażenia na wilgoć, a śruby rozporowe łatwo się poluzowują pod wpływem długotrwałych wibracji.

2. Nośność: Przy tych samych specyfikacjach przekroju poprzecznego, płyty osadzone zapewniają o > 35% wyższą wytrzymałość na wyciąganie i ścinanie niż kotwy montowane wklejanie; elementy domontowane nie mogą spełniać wymagań dotyczących obciążenia podpór dźwigarów podsuwnicowych o masie przekraczającej 10 ton.

3. Kontrola odkształcenia płyty: Solidna płyta stalowa przenosi obciążenia równomiernie, zapobiegając miejscowym wgnieceniom lub wypaczeniom pod ciśnieniem; Płyty montowane w systemie wklejanym opierają się na dyskretnych punktach kotwiczenia, co prowadzi do skoncentrowanych obciążeń, które łatwo powodują wyginanie się płyt.

II. Różnice w harmonogramie budowy i uszkodzenia strukturalne

1. Wydajność konstrukcji: Wstępnie osadzony montaż przebiega synchronicznie z wylewaniem betonu cywilnego, unikając ingerencji w harmonogram późniejszego montażu konstrukcji stalowej; i odwrotnie, płyty instalowane później wymagają wiercenia, czyszczenia otworów, wtryskiwania kleju i utwardzania – proces trwa trzy razy dłużej na jednostkę, włączając obowiązkowy 72-godzinny okres utwardzania kleju.

Integralność konstrukcyjna: Wstępne osadzanie nie narusza istniejącego zbrojenia betonu; wiercenie po montażu niesie ze sobą wysokie ryzyko przecięcia głównego zbrojenia nośnego, tworząc trwałe zagrożenia konstrukcyjne, których nie można później naprawić.

III. Różnice w precyzji montażu i trwałości

Precyzja montażu: Wstępnie osadzone płyty są pozycjonowane za pomocą wiązań szalunkowych, zapewniając proste wyrównanie osiowe i odchylenia wysokości w granicach 3 mm; płyty montowane później wymagają ręcznego wyrównania, co często skutkuje odchyleniami przekraczającymi 8 mm i wymaga podkładek regulacyjnych do wypoziomowania.

Odporność na korozję i trwałość: Tylko odsłonięta powierzchnia płyty wymaga zabezpieczenia antykorozyjnego, ponieważ tylne pręty kotwiące są trwale uszczelnione przed wilgocią; Kotwy wklejane i otwory wiercone są podatne na gromadzenie się wody i rdzewienie, powodując powstawanie niedostępnych „martwych punktów”, których nie można leczyć.

Żywotność: Zgodne, wstępnie osadzone płyty odpowiadają żywotności budynku (≥50 lat) i nie wymagają rutynowych inspekcji; elementy montowane po zamontowaniu wymagają ponownej kontroli śrub i kleju co dwa lata, co wiąże się z wysokimi kosztami obsługi i konserwacji.

IV. Nieodłączne ograniczenia

Ograniczenia aplikacji: Nadaje się tylko do nowych konstrukcji; wstępne osadzanie jest niemożliwe w przypadku zakończonych renowacji lub modernizacji podpór, co wymaga zastosowania metod poinstalacyjnych.

Niska tolerancja błędów na wczesnym etapie: Naprawianie błędów pozycjonowania wstępnie osadzonych płyt jest niezwykle trudne i wymaga rozległych rozbiórek betonu i ponoszenia wysokich kosztów przeróbek.

Wady związane z logistyką i magazynowaniem: Gotowe produkty są nieporęczne i zajmują znacznie więcej przestrzeni magazynowej i transportowej w porównaniu do małych kotwic.

V. Szybki przewodnik wyboru

Nowe konstrukcje stalowo-betonowe, obciążenia duże/dynamiczne lub instalacje ścian osłonowych wsadowych: traktuj priorytetowo wstępnie osadzone płyty stalowe.

Istniejące renowacje budynków lub sporadyczne modernizacje przy niewielkich obciążeniach: Wybierz chemiczne płyty kotwiące montowane później.

Standaryzowany proces produkcji masowej

1 Weryfikacja surowca i obróbka wstępna

Sprawdź oryginalne certyfikaty jakości producenta oraz numery wytopu/partii blach stalowych i prętów zbrojeniowych; przeprowadzać pobieranie próbek i badania właściwości mechanicznych; odrzucać płyty z rozwarstwieniami, pęknięciami lub głęboką korozją. Użyj szlifierek kątowych i piaskowania, aby usunąć zgorzelinę walcowniczą i olej ze stref spawania, zapobiegając wtrąceniom żużla i zimnym spawom. Materiały podstawowe układaj na podwyższonych wspornikach w wyznaczonych miejscach, sklasyfikowanych według specyfikacji, aby zapobiec rdzy spowodowanej wilgocią gruntu.

2 Cięcie i fazowanie blach stalowych CNC

Do cięcia materiału używaj przecinarek plazmowych CNC i nożyc; formować nieregularne płytki w jednym przejściu. Wewnętrzne tolerancje wymiarowe: długość i szerokość ±2mm; odchyłka przekątna ≤3mm. Ręcznie zeszlifuj zadziory ze wszystkich ciętych krawędzi; wstępne spawanie maszynowe skosów do zgrzewania doczołowego płyt na miejscu, zapewniające, że kąty ukosowania są ściśle zgodne ze specyfikacją rysunkową.

3 Cięcie prętów kotwiących i gięcie na zimno

Cięcie prętów na stałe długości za pomocą nożyc do prętów zbrojeniowych; tolerancja długości ±3mm. Uformuj wszystkie haki w kształcie litery L poprzez gięcie na zimno w temperaturze otoczenia (kąt zgięcia 90°); Ogrzewanie płomieniowe jest surowo zabronione, aby zapobiec pęknięciom zginającym. Upewnij się, że prosty odcinek haka jest co najmniej 10-krotnością średnicy pręta (10d); fazowanie i gratowanie po gięciu.

4 Prefabrykacja elementów wzmacniających o dużej wytrzymałości

Wytnij żebra usztywniające i małe końcowe płyty kotwiące z tej samej partii i gatunku stali co płyty główne, aby zapewnić stałe współczynniki rozszerzalności cieplnej i zapobiec odkształceniom spowodowanym naprężeniami spawalniczymi. Utrzymuj jednolitą tolerancję wymiarową ± 2 mm i wstępnie dopasowuj/kategoryzuj komponenty z płytami głównymi.

5 Pozycjonowanie przyrządu i spawanie standardowe

Do mocowania prętów kotwiących należy używać specjalistycznych uchwytów pozycjonujących, upewniając się, że odchylenia w odległości od krawędzi i odstępach wynoszą ≤3 mm. Ściśle dobieraj materiały spawalnicze do metalu nieszlachetnego (np. Q235 z elektrodami E43; Q355 z elektrodami E50). Nadaj priorytet dwustronnemu spawaniu pachwinowemu, a następnie dokładnie usuń żużel; stosować spawanie na całej długości w celu usztywnienia żeber i małych płyt kotwiących w elementach o dużej wytrzymałości.

6. Korekta na zimno po spawaniu i szlifowanie wykańczające

Korekcja odkształceń wywołanych spawaniem za pomocą podnośników mechanicznych (korekta na zimno); korekcja cieplna metodą płomieniową jest zabroniona. Upewnij się, że po korekcie płaskość płyty nie przekracza 3 mm na odcinku 2 m. Zeszlifuj wszystkie spoiny i ostre rogi, aby wyeliminować ostre krawędzie, zapobiegając uszkodzeniu folii ochronnych na budowie lub obrażeniom personelu budowlanego.

7-stopniowa antykorozyjna obróbka powierzchni

1). Suche warunki wewnętrzne: Oczyszczenie strumieniowo-ścierne do stopnia Sa2,5; nałożenie dwóch warstw epoksydowego podkładu antykorozyjnego; całkowita grubość suchej powłoki ≥60μm.

2). Warunki zewnętrzne/wilgotne: Pełne cynkowanie ogniowe; grubość powłoki cynkowej ≥65μm dla środowisk standardowych.

3). Warunki przybrzeżne/wysoce korozyjne: Cynkowanie ogniowe w ciężkich warunkach; grubość powłoki cynkowej ≥85μm; szlifowanie po procesie w celu usunięcia powierzchniowych kropel lub zacieków cynku.

8 Kompleksowa kontrola jakości, etykietowanie, pakowanie i wysyłka

Obejmuje ponowną weryfikację wymiarową, kontrolę wzrokową i badanie spoin na rozciąganie w oparciu o partię (kryteria akceptacji: brak oddzielenia spoin i brak rozdarcia materiału podstawy stalowego pręta zbrojeniowego). Każda jednostka jest oznaczona: rodzajem materiału, grubością blachy, specyfikacją prętów zbrojeniowych kotwy i rodzajem zabezpieczenia antykorozyjnego. Gumowe ochraniacze narożników są umieszczone pomiędzy płytami w celu ochrony przed deszczem i wilgocią; podpory montuje się na elementach wyjątkowo długich lub o nieregularnym kształcie, aby zapobiec odkształceniom podczas transportu; atesty materiałowe i raporty z kontroli fabrycznej są dołączone do przesyłki.

Podsumowanie podstawowych zalet

1. Stabilne obciążenie: zrównoważony, wielokierunkowy rozkład obciążenia; odporny na wibracje i zmęczenie; nadaje się do ciężkich, cyklicznych obciążeń.

2. Efektywna konstrukcja: zsynchronizowane osadzanie podczas prac budowlanych; skraca czas montażu późniejszej konstrukcji stalowej o ponad 30%.

3. Elastyczne dostosowywanie: w pełni konfigurowalne wymiary, kształty, otwory i procesy antykorozyjne.

4. Bezpieczeństwo konstrukcyjne: brak uszkodzeń spowodowanych wierceniem w betonie; eliminuje ukryte ryzyko strukturalne.

5. Oszczędności w kosztach cyklu życia: niskie koszty utrzymania i wysoka trwałość; Całkowity koszt nowych projektów jest o ponad 18% niższy niż w przypadku metod kotwienia montowanego po montażu.

Tabela parametrów wydajności fabrycznej dla wszystkich kategorii produktów

8.1 Parametry mechaniczne płyt podstawowych

8.2 Parametry mechaniczne prętów zbrojeniowych

8.3 Tabela podsumowująca tolerancje montażu na miejscu

Lista standardów zgodności

Norma dotycząca projektowania konstrukcji stalowych: GB 50017

Specyfikacja Techniczna Spawania Konstrukcji Stalowych: JGJ 81

Kodeks projektowania konstrukcji betonowych: GB 50010

Specyfikacja techniczna kotew wklejanych w konstrukcjach betonowych: JGJ 181

Atlas projektów standardowych dla połączeń stal-beton Szczegóły: 22G522

Często zadawane pytania

1. P1: Jak należy później postępować z rdzą powierzchniową pojawiającą się na osadzonej płycie?

Odp.: W przypadku powierzchni wewnętrznych z lekką rdzą powierzchniową, po prostu przeszlifuj obszar i nałóż podkład cynkowy natryskiwany na zimno; w przypadku blach ocynkowanych na zewnątrz z miejscowymi ubytkami cynku, nałóż powłokę naprawczą bogatą w cynk (grubość suchej powłoki ≥ 60 μm) – nie ma potrzeby zwracania całego elementu do fabryki w celu ponownego cynkowania.

2. P2: Jak wybrać pomiędzy prostymi prętami kotwiącymi a hakowymi prętami kotwiącymi?

Odp.: W przypadku pionowych obciążeń statycznych i sił rozciągających poniżej 80 kN należy stosować proste pręty kotwiące; w przypadku balkonów wspornikowych, zewnętrznych ścian osłonowych i belek podsuwnicowych, w których występują boczne siły rozciągające, należy stosować wyłącznie pręty kotwiące z hakiem 90°, aby zapobiec uszkodzeniu podczas wyrywania.

3. P3: Jak można skorygować pochyloną płytę osadzoną po wylaniu betonu?

Odp.: Jeśli odchylenie jest mniejsze niż 5 mm, można je wypoziomować i przyspawać za pomocą podkładki dystansowej; jeśli odchylenie przekracza 5 mm i wiąże się z przechyleniem, surowo zabrania się wymuszonego ponownego ustawienia – zamiast tego należy zainstalować boczną wzmacniającą płytę kotwiącą, aby rozłożyć obciążenie i zapobiec pękaniu połączeń.

4. P4: Czy spawanie płyt ocynkowanych ogniowo powoduje uszkodzenie powłoki antykorozyjnej?

Odp.: Tak, warstwa cynku w miejscach spawania zostanie uszkodzona. Po spawaniu na miejscu miejsca spawania i strefy wpływu ciepła należy poddać piaskowaniu, a następnie nałożyć powłokę bogatą w cynk; w przeciwnym razie miejsca spoin jako pierwsze rdzewieją, prawdopodobnie w ciągu trzech lat.

5. P5: Czy osadzone stalowe płyty podstawy do montażu konstrukcyjnego można łączyć z krawędziami kompozytowych desek podłogowych?

O: Tak. Standardowe płyty osadzone o grubości 12 mm można przyspawać na miejscu bezpośrednio do kołnierza stalowej formy krawędziowej bez dodatkowych adapterów, doskonale dopasowując się do szczegółów połączeń określonych w standardowym atlasie projektowym 22G522.

6. P6: Dlaczego kotwienie po montażu nie jest zalecane w przypadku projektów obciążonych dużym obciążeniem?

Odp.: Pod dużymi lub dynamicznymi obciążeniami istnieje ryzyko uszkodzenia pełzania kleju. Główne krajowe instytuty projektowe wyraźnie zabraniają późniejszego kotwienia belek dźwigowych i platform sprzętowych; osadzone płyty to jedyny zgodny wybór określony na rysunkach projektowych.