Qu'est-ce qu'une cheville d'ancrage à manchon : types de fixations et applications

Pour les entrepreneurs et les ingénieurs, le choix de la solution de fixation adéquate est essentiel à la bonne intégrité du projet, au respect des délais et du budget. Parmi les chevilles à expansion, les chevilles à manchon demeurent une option polyvalente pour les applications de moyenne intensité dans le béton, la brique et les blocs de béton. Ce guide vous présente en détail les cas d'utilisation, les méthodes d'installation et les matériaux permettant d'optimiser les performances sur votre chantier.

Qu'est-ce qu'une ancre à manchon ?

UN ancrage à manchon Il s'agit d'un type de cheville à expansion qui assure une fixation solide dans les matériaux de base rigides. Elle est couramment utilisée pour fixer aux murs des éléments tels que des supports, des panneaux, des étagères ou des machines.

Contrairement aux fixations adhésives, elle repose sur l'expansion mécanique plutôt que sur des agents de liaison. Cela facilite son installation et son retrait en cas de besoin.

Les ancrages à manchon sont préassemblés et prêts à l'emploi, ce qui permet de réduire le temps d'installation. Polyvalents, ils conviennent à divers matériaux, notamment la brique pleine et le béton coulé.

Ces ancrages sont souvent choisis pour des applications à charge moyenne où un ancrage robuste et amovible est préférable. Leur performance dépend du diamètre de perçage approprié, d'une installation correcte et de la résistance du matériau de base.

Fonctionnement des ancrages à manchon

Composants clés

Un ancrage à manchon standard comprend quatre parties principales :

Le boulon fileté traverse le centre et possède un extrémité conique qui stimule l'expansion.

Le laveuse et noix Les éléments supérieurs permettent de contrôler le serrage et d'éviter d'endommager la surface. Chaque pièce doit fonctionner correctement pour garantir un ancrage solide et résistant à l'arrachement.

Principe d'expansion

Un ancrage à manchon fonctionne comme un ancre d'expansion, Cela signifie qu'elle se fixe au matériau de base en s'expansant à l'intérieur d'un trou pré-percé. La cheville comprend une tige filetée, une douille extérieure, un écrou et une rondelle.

Lorsque l'écrou est serré, le goujon se tire vers le haut à travers le manchon. Cette action force un coin conique En bas, on pousse vers l'extérieur, ce qui dilate le manchon contre les parois du trou. La friction et la pression créent un verrouillage mécanique sûr.

Le diamètre et la profondeur du trou sont essentiels. Le trou doit correspondre exactement au diamètre du corps de la cheville (par exemple, une cheville de 3/8 de pouce nécessite un foret de 3/8 de pouce). Ce serrage par pression permet à la douille de se dilater correctement, assurant ainsi un contact et une pression optimaux contre les parois du trou. Le trou doit également être propre, exempt de poussière et de débris, afin de permettre une dilatation complète et d'éviter tout glissement.

Ce principe d'expansion permet à l'ancrage de s'adapter aux petites variations de taille du trou et de texture de la surface, le rendant efficace dans les deux cas. béton et brique installations.

Détenir le pouvoir en franc-maçonnerie

Les ancrages à manchon tirent leur force de maintien d'une combinaison de friction et de compression au sein du matériau de maçonnerie. Lorsque le manchon se dilate, il répartit la force le long des parois du trou au lieu de la concentrer en un seul point.

Cette répartition uniforme minimise le risque de fissuration. béton ou brique tout en conservant une capacité de charge élevée. L'ancrage résiste tension (se détachant de la surface) et tondre (les forces latérales), qui sont courantes dans les applications murales ou suspendues.

La capacité de stockage dépend de plusieurs facteurs :

• Dimension et matériau de l'ancre (acier zingué, acier inoxydable, etc.)
• Profondeur d'immersion (généralement 1,5 fois le diamètre de l'ancre)
• résistance du matériau de base (Le béton dense offre une résistance supérieure à celle de la brique tendre)

Une fois correctement installé, ancrages à manchon en béton peut supporter des charges d'environ 200 à 2 000 livres, selon la taille et les conditions.

Comparaison avec d'autres ancres

Comparées à d'autres ancrages à expansion, les chevilles à manchon offrent une plus grande polyvalence pour différents matériaux de maçonnerie. Elles sont performantes dans béton, briqueet bloc, tandis que certaines ancres, comme ancrages en coin—se limitent au béton massif.

Les chevilles à expansion permettent également un démontage par dévissage du boulon, bien que le trou puisse nécessiter une réparation avant réutilisation. Leur résistance équilibrée et leur adaptabilité en font un choix privilégié pour les fixations de moyenne à forte intensité dans diverses conditions de maçonnerie.

Comment installer des ancrages à manchon sur du béton

Types d'ancrages à manchon

Styles de tête

Les fabricants proposent plusieurs styles de têtes, notamment hexagone, plat, glandet rond. Chaque style remplit une fonction différente et détermine la façon dont l'ancre se positionne à la surface.

• Les ancrages à tête hexagonale permettent un serrage facile avec une clé et sont courants dans les applications exigeantes.
• Les chevilles à tête plate affleurent la surface, ce qui les rend adaptées aux fixations nécessitant une finition lisse.
• Les ancres à tête de gland possèdent un sommet décoratif en forme de dôme et sont souvent utilisées lorsque l'esthétique compte.
• Les ancrages à tête ronde offrent une force de maintien modérée et sont souvent utilisés pour les fixations légères.

Le type de tête influe également sur l'outil de pose nécessaire et sur la répartition de la charge de l'ancrage. Par exemple, une tête hexagonale offre un meilleur contrôle du couple, tandis qu'une tête plate permet de répartir la force uniformément sur la surface.

Variations de matériaux

Les ancrages à manchon sont généralement fabriqués à partir de acier zingué, acier inoxydableou acier galvanisé à chaud. Le choix du matériau dépend de l'environnement et de la résistance à la corrosion requise.

• Acier zingué Les ancrages fonctionnent bien à l'intérieur, où l'humidité est limitée.
• Acier inoxydable Les ancres résistent à la rouille et sont idéales pour une utilisation en extérieur ou en milieu marin.
• galvanisé à chaud Les ancrages offrent un bon compromis entre coût et protection contre la corrosion pour les environnements extérieurs.

Le choix des matériaux influe directement sur la résistance, la durabilité et le coût. Les ancrages en acier inoxydable sont certes plus chers, mais offrent une durée de vie plus longue, même dans des conditions difficiles.

Le diamètre de l'ancrage varie également en fonction du matériau et de la capacité de charge, généralement compris entre 1/4 pouce à 3/4 pouce. Les diamètres plus importants offrent une résistance à l'arrachement et au cisaillement supérieure, ce qui est important pour la fixation d'objets lourds sur du béton ou de la maçonnerie.

Capacité de charge et considérations d'application

Déterminer les besoins de charge

La capacité de charge définit le poids ou la force maximale qu'un ancrage peut supporter en toute sécurité. Elle dépend de facteurs tels que : diamètre d'ancrage, profondeur d'immersion, et le résistance à la compression du matériau de base. Par exemple, une ancre de 3/8 de pouce enfouie à 1¼ pouce dans du béton de 2000 PSI peut supporter une force d'arrachement de plus de 1400 livres avant application des coefficients de sécurité.

Les ingénieurs appliquent généralement un coefficient de sécurité de 4:1, Cela signifie que seulement 25% de la charge ultime est utilisée comme charge de travail. Cette marge permet d'éviter les défaillances dues aux vibrations, aux charges inégales ou aux erreurs d'installation.

Lors du choix d'un ancrage, il convient de calculer la charge totale appliquée, incluant les forces statiques et dynamiques. Les valeurs nominales de résistance au cisaillement et à la traction de l'ancrage doivent être supérieures à ces forces combinées. L'utilisation de plusieurs ancrages permet de répartir la charge et de réduire les contraintes sur chaque fixation.

Adéquation du matériau de base

Les ancrages à manchon offrent les meilleures performances dans béton massif, mais ils peuvent également être utilisés dans brique et bloc de maçonnerie Lorsque le matériau est dense et non fissuré, l'ancrage se dilate contre la paroi du trou foré ; par conséquent, les matériaux faibles ou poreux réduisent la force de maintien.

Le diamètre du trou percé doit correspondre à celui de la cheville, et la profondeur d'ancrage doit respecter les recommandations minimales du fabricant. Par exemple, une cheville de 12,7 mm (½ pouce) nécessite généralement au moins 12,7 mm (½ pouce) de profondeur. 1½ pouces de l'encastrement pour force de maintien fiable.

Évitez d'installer les ancrages près des bords ou trop rapprochés. Un espacement d'au moins 10 diamètres d'ancrage entre les ancres et 5 diamètres L'utilisation d'un bord non soutenu permet de maintenir la pleine capacité de charge.

Utilisations courantes dans la construction

Les chevilles à expansion sont utilisées pour la fixation de charges moyennes dans les projets de construction et de rénovation. Elles permettent de fixer des éléments tels que… rampes, boîtes électriques, parenthèses, supports de tuyauterieet charpente légère au béton ou à la maçonnerie.

Les entrepreneurs privilégient les ancrages à douille lorsqu'une grande polyvalence est requise, car ils s'adaptent à de nombreux matériaux de base. Ils ne sont pas conçus pour les applications en hauteur ou de sécurité des personnes, où l'on préfère des fixations à plus haute capacité comme les ancrages à expansion ou les ancrages époxy.

Leur facilité d'installation et leurs performances fiables en font un choix standard pour l'ancrage à usage général dans les environnements commerciaux et résidentiels.

Questions fréquemment posées

Une ancre à manchon peut-elle être retirée et réutilisée ?

Bien que le boulon central puisse être dévissé et retiré, la douille d'expansion est généralement considérée comme non réutilisable. Dans certains cas, l'ensemble de la cheville (douille et boulon) peut être retiré en desserrant légèrement l'écrou et en tapotant dessus pour rétracter le mécanisme d'expansion. Cependant, le trou d'origine est souvent endommagé ou agrandi, ce qui nécessite généralement une cheville plus grande ou un autre système de fixation pour la réinstallation.

Les ancrages à manchon conviennent-ils à une utilisation dans des matériaux de base creux comme les parpaings ou les briques creuses ?

Cette pratique est généralement déconseillée. Les chevilles à expansion nécessitent un support solide pour que la cheville puisse se dilater. Dans les matériaux creux, la cheville risque de se dilater dans le vide sans créer une friction suffisante, ce qui peut entraîner une installation fragile, voire un échec. Pour la maçonnerie creuse, il est préférable d'utiliser des chevilles spécifiques comme les chevilles à bascule ou les chevilles pour murs creux.

Quand dois-je choisir un ancrage à coin plutôt qu'un ancrage à manchon ?

Choisissez une cheville à expansion pour une capacité de charge maximale dans le béton plein, notamment pour les applications structurelles et en surplomb. Les chevilles à expansion par douille, qui s'étendent sur une plus grande longueur, conviennent mieux aux charges moyennes et offrent une plus grande polyvalence sur différents matériaux de base solides comme la brique et le parpaing, où la contrainte concentrée d'une cheville à expansion pourrait provoquer des fissures.