สลักเกลียวยึดใช้สำหรับเชื่อมต่อองค์ประกอบโครงสร้างและองค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างเข้ากับคอนกรีต^{[ ​​2 ]} การเชื่อมต่อสามารถทำได้โดยใช้ส่วนประกอบต่างๆ มากมาย เช่น สลักเกลียวยึด (เรียกอีกอย่างว่าตัวยึด) แผ่นเหล็ก หรือตัวเสริมความแข็งแรง สลักเกลียวยึด จะถ่ายโอนแรงหลายประเภท ได้แก่ แรงดึงและแรงเฉือน^{[ 3 ]}

การเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบโครงสร้างสามารถแสดงได้ด้วย^เสาเหล็กที่ยึดติดกับฐานรากคอนกรีตเสริมเหล็ก [ ^{4 ]}กรณีทั่วไปขององค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างที่ยึดติดกับองค์ประกอบโครงสร้างคือการเชื่อมต่อระหว่างระบบฟาซาด^กับผนังคอนกรีตเสริมเหล็ก [ ^{5 ]}

รูปแบบที่ง่ายที่สุดและแข็งแรงที่สุดของสลักเกลียวยึดคือแบบหล่อในที่ โดยปลายที่ฝังอยู่ประกอบด้วยสลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมมาตรฐานและแหวนรอง งอ 90 องศา หรือหน้าแปลน แบบตีขึ้นรูปหรือเชื่อม (ดู การเชื่อมสตั๊ดด้วย) แบบหลังนี้ใช้ในโครงสร้างคอมโพสิตคอนกรีต-เหล็กเป็นตัวเชื่อมรับแรงเฉือน^{[ 6 ]} การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ การยึดเครื่องจักรเข้ากับพื้นคอนกรีตที่เท^{[ 7 ]}และอาคารเข้ากับฐานรากคอนกรีต มีอุปกรณ์ช่วยต่างๆ ที่มักใช้แล้วทิ้ง ส่วนใหญ่ทำจากพลาสติก ผลิตขึ้นเพื่อยึดและจัดแนวสลักเกลียวยึดแบบหล่อในที่ก่อนการเทคอนกรีต นอกจากนี้ ตำแหน่งของสลักเกลียวยึดแบบหล่อในที่ต้องประสานกับรูปแบบการเสริมเหล็ก ด้วย ^{[ 3 ]}อาจแยกแยะประเภทของสลักเกลียวยึดแบบหล่อในที่ที่แตกต่างกันได้ดังนี้: ^{[ 3 ]}

• ตัวยึดสำหรับยก: ใช้สำหรับงานยกคาน คอนกรีตเสริมเหล็กธรรมดาหรือ คอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรง ตัวยึดอาจเป็นแท่งเกลียว ดูเพิ่มเติมที่ สลักเกลียว (สำหรับงานปีนป่าย )
• ช่องยึด: ใช้ในการเชื่อมต่อคอนกรีตสำเร็จรูป [ ^{8 ] ช่อง}อาจเป็นเหล็กรีดร้อนหรือเหล็กขึ้นรูปเย็นซึ่งมีสกรูรูปตัว T วางไว้เพื่อถ่ายโอนน้ำหนักไปยังวัสดุฐาน
• สลักเกลียวหัวกลม: ประกอบด้วยแผ่นเหล็กที่มีสลักเกลียวหัวกลมเชื่อมติดอยู่ (ดูเพิ่มเติมที่เหล็กเส้นเกลียว )
• ปลอกเกลียว: ประกอบด้วยท่อที่มีเกลียวด้านใน ซึ่งยึดติดกับคอนกรีต

สำหรับสมอแบบหล่อในที่ทุกประเภท กลไกการถ่ายโอนภาระคือการล็อคเชิงกล^{[ 3 ]}กล่าวคือ ส่วนที่ฝังอยู่ในคอนกรีตจะถ่ายโอนภาระที่ใช้ (ตามแนวแกนหรือแรงเฉือน) ผ่านแรงดันแบริ่งที่บริเวณสัมผัส ในสภาวะที่เกิดความเสียหาย ระดับแรงดันแบริ่งอาจสูงกว่าความแข็งแรงอัดของคอนกรีต ถึง 10 เท่า หากมีการถ่ายโอนแรงดึงบริสุทธิ์^{[ 3 ]} สมอแบบหล่อในที่ยังใช้ในงานก่ออิฐ โดยวางไว้ในรอยต่อปูนเปียกในระหว่างการวางอิฐและบล็อกหล่อ ( CMU )

สามารถติดตั้งพุกยึดหลังการเจาะได้ในตำแหน่งใดก็ได้ของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว^{[ 3 ]}มีการแบ่งประเภทตามหลักการทำงาน

กลไกการถ่ายโอนแรงขึ้นอยู่กับ การล็อกเชิงกลแบบ เสียดทานที่รับประกันโดยแรงขยายตัว สามารถแบ่งย่อยออกเป็นสองประเภทได้อีก: ^{[ 3 ]}

• การควบคุมแรงบิด: ตัวยึดจะถูกสอดเข้าไปในรูและยึดให้แน่นโดยการใช้แรงบิดที่กำหนดไว้กับหัวโบลต์หรือน็อตด้วยประแจวัดแรงบิดตัวยึดประเภทนี้มีอีกประเภทหนึ่งเรียกว่าแบบลิ่มดังแสดงในรูป การขันโบลต์จะทำให้ลิ่มถูกดันขึ้นไปติดกับปลอก ทำให้ปลอกขยายตัวและกดอัดกับวัสดุที่กำลังยึดอยู่
• การควบคุมการเคลื่อนที่: โดยทั่วไปประกอบด้วยปลอกขยายและปลั๊กขยายรูปกรวย โดยที่ปลอกจะมีเกลียวภายในเพื่อรับชิ้นส่วนที่มีเกลียว

กลไกการถ่ายโอนแรงนั้นอาศัยการล็อกเชิงกล การเจาะแบบพิเศษช่วยสร้างพื้นผิวสัมผัสระหว่างหัวยึดกับผนังรู ซึ่งเป็นจุดที่แรงกดถูกแลกเปลี่ยนกัน

ตัวยึดแบบยึดติดยังเรียกอีกอย่างว่าตัวยึดแบบกาว^{[ 9 ]}หรือตัวยึดแบบเคมีวัสดุยึดคือกาว (เรียกอีกอย่างว่าปูน ) ^{[ 3 ]}ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยเรซินอีพ็อกซีโพลีเอสเตอร์หรือไวนิลเอสเตอร์^{[ 1 ]}

ในจุดยึดแบบยึดติด กลไกการถ่ายโอนแรงจะขึ้นอยู่กับแรงยึดที่เกิดจากวัสดุอินทรีย์ที่ยึดติด สามารถใช้ทั้งแท่งแบบมีร่องและแท่งเกลียวได้และสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงของกลไกการยึดติดเฉพาะที่ได้จากการทดลอง ในแท่งแบบมีร่อง ความต้านทานส่วนใหญ่เกิดจากพฤติกรรมการเฉือนของคอนกรีตระหว่างร่อง ในขณะที่สำหรับแท่งเกลียว แรงเสียดทานจะมีบทบาทสำคัญ (ดูเพิ่มเติมที่การยึดในคอนกรีตเสริมเหล็ก ) ^{[ 10 ]}

ประสิทธิภาพของสมอประเภทนี้ในแง่ของ 'ความสามารถในการรับน้ำหนัก' โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้แรงดึงนั้น สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับสภาพการทำความสะอาดของรู ผลการทดลอง^{[ 3 ]}แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการรับน้ำหนักลดลงถึง 60% เช่นเดียวกันนี้ยังใช้ได้กับสภาพความชื้นของคอนกรีต สำหรับคอนกรีตเปียก การลดลงจะอยู่ที่ 20% เมื่อใช้เรซินโพลีเอสเตอร์ปัญหาอื่นๆ ได้แก่ พฤติกรรมที่อุณหภูมิสูง^{[ 11 ]}และ การตอบสนอง แบบคืบคลาน^{[ 12 ]}

พุกขยายตัวแบบยึดติดเป็นการผสมผสานระหว่างพุกเชิงกลและพุกเชิงเคมี

กลไกการถ่ายทอดแรงของพุกเกลียวอาศัยการแลกเปลี่ยนแรงดันแบบเข้มข้นระหว่างเกลียวกับคอนกรีตผ่านร่องเกลียว

กลไกการส่งแรงของมันคล้ายกับพุกขยายตัวเชิงกล โดยจะใช้แรงบิดกับสกรูที่เสียบอยู่ในปลอกพลาสติก เมื่อแรงบิดถูกส่งผ่าน พลาสติกจะขยายตัวปลอกให้ดันกับด้านข้างของรู ทำให้เกิดแรงขยายตัวขึ้น

สกรู Tapcon เป็นตัวยึดที่นิยมใช้ ซึ่งย่อมาจากself tapping (self threading) concrete screw สกรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่กว่าจะเรียกว่า LDT ตัวยึดประเภทนี้ต้องใช้รูที่เจาะไว้ก่อน—โดยใช้ดอกสว่าน Tapcon—แล้วจึงขันเข้าไปในรูโดยใช้ดอกไขควงหกเหลี่ยมหรือฟิลลิปส์ มาตรฐาน สกรูเหล่านี้มักเป็นสีน้ำเงิน สีขาว หรือสแตนเลส^{[ 13 ]} นอกจากนี้ยังมีรุ่นสำหรับงานทางทะเลหรืองานที่มีแรงเค้นสูงอีกด้วย

พวกมันทำหน้าที่ถ่ายโอนแรงผ่านการล็อคเชิงกล เทคโนโลยีการยึดนี้ใช้ในการเชื่อมต่อเหล็กกับเหล็ก เช่น การเชื่อมต่อโปรไฟล์ขึ้นรูปเย็น สกรูจะถูกใส่เข้าไปในวัสดุฐานโดยใช้ปืนแก๊สที่ทำงานด้วยแก๊ส พลังงานขับเคลื่อนมักจะมาจากการยิงเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้ในรูปผง^{[ 14 ]}การใส่ตัวยึดทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติกของวัสดุฐานซึ่งรองรับหัวของตัวยึดซึ่งเป็นจุดที่เกิดการถ่ายโอนแรง

ตัวยึดอาจเสียหายได้หลายวิธีเมื่อรับแรงดึง: ^{[ 3 ]}

• ความเสียหายของเหล็ก: ส่วนที่อ่อนแอที่สุดของการเชื่อมต่อคือเหล็กเส้น ความเสียหายนี้สอดคล้องกับการแตกหักของเหล็กเนื่องจากแรงดึง เช่นเดียวกับกรณีการทดสอบแรงดึงในกรณีนี้ วัสดุฐานคอนกรีตอาจไม่ได้รับความเสียหาย
• การหลุดออก: ตัวยึดถูกดึงออกจากรูที่เจาะไว้ ทำให้คอนกรีตโดยรอบเสียหายบางส่วน เมื่อคอนกรีตเสียหาย ความเสียหายดังกล่าวจะถูกเรียกว่าการทะลุผ่าน (pull-through ) ด้วยเช่นกัน
• กรวยคอนกรีต : หลังจากถึงความสามารถในการรับน้ำหนักแล้ว จะเกิดเป็นรูปทรงกรวย ความเสียหายเกิดจากการเติบโตของรอยแตกในคอนกรีต^{[ ​​15 ]}ความเสียหายประเภทนี้มักเกิดขึ้นในการทดสอบการดึงออก^{[ 16 ] [ 17 ]}
• ความเสียหายแบบแยกตัว: ความเสียหายประเภทนี้มีลักษณะเป็นรอยแตกแยกที่แบ่งวัสดุฐานออกเป็นสองส่วน ความเสียหายแบบนี้เกิดขึ้นเมื่อขนาดของชิ้นส่วนคอนกรีตมีจำกัด หรือเมื่อติดตั้งพุกใกล้กับขอบมากเกินไป
• ความเสียหายแบบระเบิด: ความเสียหายประเภทนี้มีลักษณะเป็นการแตกร้าวของคอนกรีตด้านข้างบริเวณใกล้เคียงกับหัวของพุก ความเสียหายประเภทนี้เกิดขึ้นกับพุก (ส่วนใหญ่เป็นแบบหล่อในที่) ที่ติดตั้งใกล้ขอบของชิ้นส่วนคอนกรีต

ในการตรวจสอบการออกแบบภายใต้สภาวะขีดจำกัดสูงสุดรหัสกำหนดให้ตรวจสอบกลไกความล้มเหลวที่เป็นไปได้ทั้งหมด^{[ 18 ]}

• 
  ความล้มเหลวของเหล็ก^{[ 1 ]}
• 
  ความเสียหายของกรวยคอนกรีต^{[ ​​1 ]}
• 
  ความล้มเหลวในการดึงออก^{[ 1 ]}
• 
  ความล้มเหลวในการดึงผ่าน^{[ 1 ]}
• 
  ความล้มเหลวจากการระเบิด^{[ 1 ]}
• 
  ความล้มเหลวในการแยก

ตัวยึดอาจเสียหายได้หลายวิธีเมื่อรับแรงเฉือน: ^{[ 3 ]}

• การแตกหักของเหล็ก: แท่งเหล็กถึงจุดรับแรงดัดสูงสุด จากนั้นจะเกิดการแตกหักหลังจากเกิดการเสียรูปขนาดใหญ่
• ขอบคอนกรีต: เกิดรอยแตกเป็นรูปครึ่งกรวยขึ้น โดยเริ่มจากจุดรับน้ำหนักไปจนถึงพื้นผิวอิสระความเสียหายประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อมีจุดยึดอยู่ใกล้กับขอบของชิ้นส่วนคอนกรีต
• การงัดออก: พื้นผิวการแตกหักแบบกึ่งกรวยที่เกิดขึ้นเป็นลักษณะเฉพาะของความล้มเหลว กลไกการงัดออกสำหรับจุดยึดที่หล่อในคอนกรีตมักเกิดขึ้นกับหมุด ที่สั้น และ หนามาก ^{[ 19 ]}โดยทั่วไปหมุดจะสั้นและแข็งมากจนภายใต้แรงเฉือนโดยตรง หมุดจะงอทำให้เกิดการบดอัดพร้อมกันที่ด้านหน้าของหมุดและเกิดหลุมคอนกรีตด้านหลัง

ในการตรวจสอบการออกแบบภายใต้สภาวะขีดจำกัดสูงสุดรหัสกำหนดให้ตรวจสอบกลไกความล้มเหลวที่เป็นไปได้ทั้งหมด^{[ 18 ]}

• 
  ความเสียหายของขอบคอนกรีต^{[ ​​1 ]}
• 
  ความล้มเหลวในการงัดออก^{[ 1 ]}

เมื่อแรงดึงและแรงเฉือนกระทำพร้อมกันกับจุดยึด ความเสียหายจะเกิดขึ้นเร็วกว่า (ที่ความสามารถในการรับน้ำหนักน้อยกว่า) เมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่มีการเชื่อมโยงกัน ในรหัสการออกแบบปัจจุบัน ถือว่าโดเมนปฏิสัมพันธ์เชิงเส้น^{[ 20 ]}

เพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก จึงมีการประกอบจุดยึดเป็นกลุ่ม นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถจัดการเชื่อมต่อที่ต้านทานโมเมนต์ดัดได้อีกด้วย สำหรับแรงดึงและแรงเฉือน พฤติกรรมทางกลจะได้รับอิทธิพลอย่างมากจาก (i) ระยะห่างระหว่างจุดยึด และ (ii) ความแตกต่างที่เป็นไปได้ของแรงที่ใช้^{[ 22 ]}

ภายใต้ภาระการใช้งาน (แรงดึงและแรงเฉือน) การเคลื่อนที่ของจุดยึดจะต้องถูกจำกัด ประสิทธิภาพของจุดยึด (ความสามารถในการรับน้ำหนักและการเคลื่อนที่ลักษณะเฉพาะ) ภายใต้เงื่อนไขการรับน้ำหนักที่แตกต่างกันจะได้รับการประเมินโดยการทดลอง จากนั้นหน่วยงานประเมินทางเทคนิคจะจัดทำเอกสารอย่างเป็นทางการ^{[ 23 ]}ในขั้นตอนการออกแบบ การเคลื่อนที่ที่เกิดขึ้นภายใต้การกระทำลักษณะเฉพาะไม่ควรเกินการเคลื่อนที่ที่ยอมรับได้ซึ่งรายงานไว้ในเอกสารทางเทคนิค

ภายใต้แรงแผ่นดินไหวและอาจมีความเป็นไปได้ที่สมอจะถูก (i) ติดตั้งในรอยแตกพร้อมกันและ (ii) อยู่ภายใต้แรงเฉื่อยที่เป็นสัดส่วนกับทั้งมวลและความเร่งขององค์ประกอบที่ยึดติด ( โครงสร้างรอง ) กับวัสดุฐาน ( โครงสร้างหลัก ) ^{[ 2 ]}เงื่อนไขของแรงในกรณีนี้สามารถสรุปได้ดังนี้:

• แรงตามแนวแกนแบบสั่น : แรงที่อยู่ในแนวเดียวกับแกนของจุดยึด โดยมีค่าเป็นบวกในกรณีที่ดึงออก และมีค่าเป็นศูนย์ในกรณีที่ดันเข้าไป
• แรงเฉือนย้อนกลับ (เรียกอีกอย่างว่าแรงเฉือนสลับ ): แรงที่ตั้งฉากกับแกนของจุดยึด โดยมีค่าเป็นบวกและลบขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเรื่องเครื่องหมายตามอำเภอใจ
• รอยแตกแบบวัฏจักร (เรียกอีกอย่างว่าการเคลื่อนที่ของรอยแตก ): โครงสร้างหลักของคอนกรีตเสริมเหล็กจะประสบกับสภาพความเสียหายอย่างรุนแรง^{[ 24 ]} (เช่น การแตกร้าว) และกรณีที่เลวร้ายที่สุดสำหรับประสิทธิภาพของจุดยึดคือเมื่อระนาบรอยแตกมีแกนของจุดยึดอยู่ และจุดยึดถูกรับแรงตามแนวแกนบวก (คงที่ตลอดวัฏจักรของรอยแตก) ^{[ 3 ]}

ภาระพิเศษแตกต่างจากภาระคงที่ทั่วไปตรงที่เวลาในการเพิ่มขึ้น อัตราการเคลื่อนตัวสูงเกี่ยวข้องกับการรับแรงกระแทก สำหรับการเชื่อมต่อเหล็กกับคอนกรีต ตัวอย่างบางส่วนได้แก่ การชนของยานพาหนะกับสิ่งกีดขวางที่เชื่อมต่อกับฐานคอนกรีตและการระเบิด นอกเหนือจากภาระพิเศษเหล่านี้แล้ว การเชื่อมต่อโครงสร้างยังต้องเผชิญกับการกระทำจากแผ่นดินไหว ซึ่งต้องได้รับการจัดการอย่างเข้มงวดด้วยวิธีการแบบไดนามิก ตัวอย่างเช่น การดึงออกจากจุดยึดเนื่องจากแผ่นดินไหวอาจมีเวลาในการเพิ่มขึ้น 0.03 วินาที ในทางตรงกันข้าม ในการทดสอบแบบกึ่งคงที่ อาจถือว่าช่วงเวลา 100 วินาทีเป็นช่วงเวลาที่จะถึงภาระสูงสุด สำหรับโหมดความล้มเหลวของฐานคอนกรีต: ภาระความล้มเหลวของกรวยคอนกรีตจะเพิ่มขึ้นตามอัตราการรับน้ำหนักที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับแบบคงที่^{[ 25 ]}

• 
  แบบลิ่ม - 1
• 
  ประเภทการขยายตัว
• 
  แบบปลอก
• 
  แบบลิ่ม - 2
• 
  ตัวยึดที่ยึดติด
• 
  สกรูคอนกรีต

• อืม น็อต