מה המרחק המינימאלי שצריך להיות בין שני בולטים בתחנה? ולמה?

מתוך Climbing_Encyclopedia
גרסה מ־05:09, 20 בדצמבר 2016 מאת מיכה יניב (שיחה | תרומות) (המרחק המינימאלי (כדי לא להחליש את העיגון) הוא פי שניים מאורך הבולט שמשתמשים בו)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
בולטים קרובים בסלע גיר

זו שאלה מסובכת קצת, אפשר לענות עליה בכללי אצבע:

  1. המרחק המינימאלי (כדי לא להחליש את העיגון) הוא פי שניים מאורך הבולט שמשתמשים בו.
  2. הבולט צ״ל ממוקם במרחק מינימאלי של אורך הבולט מפינות סלע, חריצים, כיסי אוויר, חורים, קדחים וכו׳.

כדי להבין את ההגיון שמאחורי הכללים האלו צריך רקע בהנדסת חומרים, חוזק חומרים, פיזיקה, גיאולוגיה ועוד כל מיני. לא טריביאלי, אבל ננסה. מוכנים? קודם כל:

למה בכלל לשים שני בולטים בתחנה?

בולטים באופן כללי, הם חזקים מאד. מבחינת החוזק מספיק היה לשים בולט אחד. אבל יש עם האמירה הזו בעיות:

העיגונים מיוצרים עבור ונבדקים ב - בטון.

בטון הוא חומר הנדסי סינתטי, וקל (באופן יחסי) לשלוט באיכות שלו, בצפיפות שלו ובתכונות המכאניות שלו. כל אלו מוגדרים היטב. לכן, סביר להניח שבטון הוא הומוגני ואין לו כיוונים מועדפים.

כל אלו לא נכונים לסלע: הוא יכול להיות בשכבות (כלומר יש הבדל בין כיוון אפקי וכיוון אנכי), יכול להיות בלוי (כלומר שיש הבדל בין השכבה החיצונים והשכבה הפנימית), הוא יכול להיות סדוק ועם כיסי אוויר, ועוד בעיות דומות. מי שקדח ושם את הבולט יכול להיות לא מנוסה, לא מבין בגיאולוגיה או סתם לפספס...

קוטר הבולט

קוטר הבולט משמעותי בעיקר למקרי כשל של הבורג עצמו. בורג עבה יחזיק יותר טוב גם במאמצי גזירה וגם במאמצי מתיחה.

בבולטים כימיים הוא קובע גם את חוזק ההדבקה, כי בולט יותר עבה משמעו יותר שטח הדבקה בממשק פלדה-דבק, ובממשק הדבק-סלע/בטון.

שימו לב: קוטר הבולט לא קובע את חוזק העיגון למקרי כשל של הסלע או הבטון!

אורך הבולט

כשל על פני חרוט המאמץ בבטון

אורך הבולט קובע את העומק של ״נקודת המשיכה״ של הבולט בסלע. אפשר לדמיין איך כל אלמנט נפח בסלע לוחץ על כמה אלמנטי סלע שכנים שלו, וכך מתפשט המאמץ בצורה של חרוט. זהו ״קונוס המאמץ״ שיישלף במקרה של כשל.

קונוס המאמץ

בזמן שאנחנו מושכים בולט החוצה מהסלע, אנחנו כאילו תופסים את הסלע בפנים, בנקודה העמוקה של החור, ומושכים החוצה. מכיוון שכל אלמנט סלע מודבק לכל השכנים שלו במידה דומה, אנחנו מקבלים שבכל נקודה בתוך הסלע יש שילוב בין מאמצי מתיחה (בניצב לבולט) ומאמצי דחיסה (במקביל לבולט). בניסויים יוצא שנשברת חתיכת סלע בצורת חרוט (קונוס) שזוויית הראש שלו אפיינית לסוג סלע ולאיכות בטון.

גובה החרוט יהיה אורך הבולט (כמה עמוקה ״נקודת המשיכה״). המשיכה שצריך כדי להגיע לכשל הוא הכוח שנדרש כדי לשבור את ״ההדבקה של הסלע לעצמו״ על פני השטח של החרוט הזה. ברור, אם כן, שככל ששטח החרוט גדול יותר - יידרש כוח גדול יותר לשבירת הדבקה.

1. בולט קצר - חרוט קטן יותר. 2. בולט ארוך - חרוט גדול יותר!

סוגי כשל בבולטים

כשל של בולטים יכול להיות משתי קטגוריות:

כשל של הבולט עצמו

כשל של המוט של הבולט, משיכה של הבולט עצמו החוצה מהחור, כשל של ההדבקה לדפנות החור (בבולטים כימיים)
  1. כשל של הבורג/מוט הברגה - בד״כ מורה על קוטר לא מתאים (נמוך מדי), גיל (קורוזיה וכו׳) הידוק יתר או סגסוגת מאיכות נחותה.
  2. שליפה של הבולט מתוך החור - בד״כ מורה על התקנה לא טובה, הידוק יתר, חוסר התאמה בין הבולט לסלע וכו׳' (בוולטים כימיים יכול להורות על הכנה לא טובה, הדבקה לא טובה, זמן ייבוש/התקשות לא מספיק) וכו׳.
קובץ:Bolt failure2.jpg
כשל של המוט של הבולט, משיכה של הבולט עצמו החוצה מהחור, כשל של ההדבקה לדפנות החור (בבולטים כימיים)

כשל של הסלע/בטון

שליפה של הבולט יחד עם חתיכת הסלע שמקיפה אותו. במקרה כזה, כאמור, הכשל יהיה בצורת חרוט, עם זווית ראש אפיינית לסוג הסלע. כפי שהסברנו, כדי להגיע לכשל צריך ״לשבור״ את ההדבקה על פני השטח של החרוט הזה. אם כן, שככל ששטח החרוט גדול יותר - יידרש כוח גדול יותר לשבירת ההדבקה.

למעשה, זה ההסבר למה שכבר אמרנו קודם: לחוזק הבולט בכיוון שליפה חשוב בעיקר אורך הבולט, ולא כלכך הקוטר שלו.

זה העניין העיקרי כאן. וממנו נגזרים הכללים שצוינו בתחילת התשובה. נסביר מה קורה במקרה של שני בולטים:

המרחק המינימאלי (כדי לא להחליש את העיגון) הוא פי שניים מאורך הבולט שמשתמשים בו

נשמע הגיוני שאם רוצים עיגון יותר חזק - שמים לשם כך עוד בולט אחד (אנחנו אמורים לקבל חוזק כפול). אבל זכרו - מה שקובע את העומס לכשל הוא שטח ההדבקה על פני החרוט. אם הבולטים קרובים - לא יהיו לנו שני חרוטים בלתי תלויים, אלא שני חרוטים חופפים. המקרה הקיצוני הוא שהבולטים צמודים - קל לדמיין שהחרוטים מתאחדים לגמרי, ומקבלים חרוט אחד, עם בסיס קצת אליפטי. במקרה כזה - אין כמעט שיפור בחוזק של העיגון, סתם עבדנו קשה לקדוח עוד חור...

כשל של קונוס משיכה במקרה של בולט אחד ושני בולטים: קרובים מאד, יותר רחוקים ובמרחק הנכון - על פי הכלל

הבולט צריך להיות ממוקם במרחק מינימאלי של אורך הבולט מפינות סלע, חריצים, כיסי אוויר, חורים, קדחים וכו׳

כדי להשיג שטח הדבקה מקסימאלי, ולא לפגוע במעטפת החרוט, אנו שואפים לקבל חרוש שלם. במקרה שיש בסמוך לבולט כיסי אויר, חריצים או פינות סלע מקבלים חרוט לא שלם והלכה למעשה: הקטנה של שטח ההדבקה של הסלע.

הקטנת קונוס המאמץ עם: 1. פינת סלע קרובה. 2. כיס אוויר קרוב. 3. חריץ קרוב.

קישורים חיצוניים


תרמו לדף זה: מיכה יניב ואחרים...