Види і конструкції
Залежно від величини навантаження і умов експлуатації конструкції вантові кріплення можуть використовувати жорсткі або гнучкі стрижні. Практичне поширення набули:
- Петльові кріплення.
- Кріплення плашечного типу на болтах.
- Заливні кріплення на кінцевих склянках.
- Гільзи-клинові анкерні кріплення.
- Кріплення арматурними стрижнями із застосуванням кінцевих муфт.
Вибір типу кінцевого кріплення вантового типу проводиться ще на стадії проектування. Враховуються розміри перетину каната, матеріал вант, допустимі габарити з'єднання і допустиме навантаження, а також спосіб подальшої затяжки вант. При цьому намагаються не повністю (але не менше, ніж на 80%) використовувати міцнісні параметри каната.
Вантові кріплення на петлях використовують при порівняно невеликих навантаженнях. Петлі можуть бути утворені коушами на затисках, або вплетеними коушами. У першому випадку діаметр каната приймається в межах 20 ... 40 мм при довжині перев'язки не менше 390 мм. Місце перев'язки зверху фіксується за допомогою в'язального дроту діаметром 1 ... 1,5 мм. Міцність каната при такому способі кріплення використовується на 75 ... 80%. Вплетені коуши застосовують для канатів меншого діаметру. Більш надійні затискні коуши, коли кінцеві ділянки каната обжимаються на гідропресі із зусиллям не менше 50 кН.
Кріплення на плашках є дві планки з товстолистовий (не менше 16. мм) стали, які охоплюють канат і потім фіксуються декількома болтами. Такий варіант кріплення відрізняється кілька збільшеним вагою, але зате і істотно більш високою міцністю. Діаметр каната варіюється в межах 20 ... 60 мм, при числі затискачів від 5 до 9. Болтове кріплення збільшує допускаються зусилля каната на розрив не менше ніж на 20%.
Заливний варіант кріплення сталевих конструкцій на вантах реалізується за допомогою легкоплавких сплавів (мідно-цинкових по ГОСТ 7117 або бабітів по ГОСТ 1320; бабіти за вартістю вище). При цьому кінець каната поміщають в штампований стакан, який, при підігріві, заповнюють розплавом. Коуші при цьому повинні бути кованими або штампованими, оскільки литі деталі можуть при заливці несприятливим чином змінювати свою мікроструктуру. Для більшої надійності між витками каната мають сталеві стрижні. Для конструкцій з меншим власною вагою (наприклад, скла) застосовують заливку поліефірними смолами.
Анкерні кріплення для вант вважаються найбільш прогресивним видом. Гільзи-клинової анкер складається з:
- Гільзи, матеріалом якої служить малоуглеродистая сталь;
- Клину з среднеуглеродистой якісної сталі, що пройшла термообробку. Профіль клина може бути різним, але має приблизно відповідати формі пасом каната в расплетённом стані;
- Обтискового кільця з м'якого дроту.
Вантові кріплення анкерного типу знижують трудомісткість монтажу, забезпечують найбільшу рівномірність розподілу зусиль і дозволяють обходитися без дефіцитних сплавів.
Для прольотів невеликих розмірів технологічно найбільш вигідними є вантові кріплення з використанням муфт. Для з'єднання використовуються стрижні з арматурної сталі, які потім обварюються по контуру.
При грамотному конструюванні і монтажі розглянуті види кріплення забезпечують:
- Якісну експлуатаційну розвантаження утримуваної конструкції від небезпечних напружень розтягу.
- Підвищену довговічність канатів, які не працюють в екстремальних умовах.
- Естетичність кріплення і використання його елементів в якості архітектурного оформлення.
- Простоту і точність установки.
- Сумарне зниження ваги конструкції.
Важливо, що зруйнуватися кріплення вантового типу можуть лише при значних пластичних деформаціях складових їх елементів, а ефект повзучості (коли руйнування відбувається раптово) практично відсутня. Це робить такі види кріплень одними з найбільш безпечних.