膨胀螺栓为什么拔不出来?

WHY AN EXPANSION ANCHOR HOLDS · 单节交互课 · 一台机器只讲一个机制
要弄清的一句话:膨胀螺栓不是靠螺纹「咬」住墙,而是拧紧时锥体把套管撑开,套管压紧孔壁,靠摩擦力锁死——而且越往外拉,撑得越紧。
锥体推进 pull-in
0.00 mm
套管撑开 expansion
0.00 mm/侧
孔壁正压力 normal force
0.0 kN
抗拔力(摩擦)hold = μ·N
0.0 kN
所挂载荷 load
0.0 kN
安全倍数 margin
—
先在右侧做预测,再动手。

1预测PREDICT

一颗拧好的膨胀螺栓,是什么让它拔不出来?

2尝试TRY · 只改原因,看结果

有效尝试 = 拧紧 ≥ 2 圈 且 挂载 ≥ 0.8 kN,然后看抗拔力读数。

3观察并解释OBSERVE & EXPLAIN

完成有效尝试后,这里会对照你的预测。
当拧紧圈数增加时,锥体被螺纹拉进套管,推进 — mm;套管尾端撑开 — mm,把孔壁压出 — kN 正压力;抗拔力 = 摩擦系数 × 正压力 = — kN。所以起作用的不是螺纹的「牙」,是被撑出来的摩擦。

4迁移TRANSFER · 先猜,再验

新情形:同一颗螺栓打进石膏板,拧满 3 圈,挂 1.0 kN 的架子。会怎样?

模型说明(教学模型,数字分三类):真实参数——M8 螺栓螺距 1.25 mm、锥体半角约 7°;计算值——推进量 = 圈数 × 螺距,撑开量 = 推进量 × tan7°,抗拔力 = μ × 正压力;示意参数——三种墙体的等效刚度(混凝土 40 / 红砖 18 / 石膏板 3 kN/mm)与摩擦系数(0.45 / 0.40 / 0.30)为讲解取值,真实选型以厂家承载力表为准。图中套管撑开幅度放大约 20 倍以便看清。石膏板实际应使用专用石膏板锚栓,本课只借它说明「正压力从哪来」。