HST4: 新一代高性能底板設計用錨固錨栓
以後置錨栓實現預埋錨栓的性能表現
引言
在建築業中，對於高性能錨固解決方案的需求日益增加，特別是在底板固定、外牆支架與工業用錨固等應用領域。傳統錨固錨栓雖然廣泛使用，但在性能與設計靈活性方面，往往無法與預埋式或化學錨栓相提並論。為此，喜利得推出最新創新技術——HST4錨固錨栓，旨在填補此一差距，實現與預埋式錨栓有相當的性能表現。
HST4 並非僅是另一款標準錨栓產品，而是一項技術革新。其先進的設計使其具備更高的拉拔性能、更強的抗混凝土錐形破壞能力，以及可調式埋深的靈活性。無論是在高層建築、橋梁還是工業設施中，HST4 都能提供可靠與高效的錨固方案，協助工程師優化設計、降低成本。
HST4：表現最卓越的楔形錨栓
為何混凝土錐形破壞至關重要
混凝土錐形破壞是機械錨栓受拉時最關鍵的破壞模式之一。當錨栓所承受的力傳導至混凝土中，使其受力集中，導致錨固區域出現錐形裂縫並破裂時，便會發生此類失效。根據歐洲標準 EN 1992-4[1]，即混凝土錨固設計規範，可用以評估機械錨栓在混凝土錐形破壞情況下的承載能力。 根據 EN 1992-4，若為錨栓群，混凝土錐形破壞的特性抗力需以單一錨栓的特性抗力 為基礎，乘以一系列修正係數，這些係數考量了邊距、錨栓間距與鋼筋配置密度等因素。單一錨栓的特性抗力可表示為：
其中：
fck =混凝土標稱圓柱特性抗壓強度
hef = 錨栓的有效埋置深度
k1 = 依錨栓類型與混凝土狀態而定的係數
對於後置錨栓，通常假設k1 值在開裂混凝土中為 7.7，在未開裂混凝土中為 11.0。而對於預埋式錨栓，開裂混凝土中的k1 值為 8.9，未開裂混凝土中為12.7。 HST4 是全球首款可在特定尺寸條件下，達到與預埋式錨栓具相同混凝土錐形破壞特性抗力的錨固錨栓，其k1 值在開裂混凝土中為 8.9，在未開裂混凝土中為 12.7。這表示，HST4 在相同埋深下可提供比傳統錨固錨栓高出 16% 的承載能力，或以更短的埋深達到相同的承載力表現。
HST4 的關鍵設計特點
Turbo-channel與咬合作用：通過與套筒之間的額外咬合作用，提升整體抗拔能力，確保牢固錨固。
工程化套管設計：採用末端導槽與錐形頭部設計，有效提升咬合力，防止滑移。
Turbo-Mountain-Valley 形狀：最大化套筒膨脹效果，不論是在開裂或未開裂混凝土中，甚至於地震條件下，亦能提供優異性能。
專為拉力優化的頂部塗層：可容許更靠近邊緣的安裝，提升設計自由度。
圖 1：HST4 的創新設計提供無可比擬的效能。
可變埋置深度：最佳化您的錨栓長度
設計的靈活性
HST4 最具代表性的特點之一，即其可變埋置深度設計，讓結構工程師能根據實際承載需求，選擇最合適的錨栓長度。不同於僅能使用固定埋深的傳統錨固錨栓，HST4 根據最新歐洲評估文件EAD 330232-01-0601 v02 [2] ，涵蓋增強混凝土錐狀破壞的抗力與 v03 [3] ，則認可機械錨栓於混凝土中使用可變埋置深度的應用，為每一種錨栓直徑提供了多種埋置深度選項。
表 1：HST4 有效埋置深度範圍
這種靈活性不僅能降低材料成本，也能減少安裝時遇到鋼筋的風險，進而節省工地上的施工時間與費用。
以 HST4 解鎖價值工程潛能
最佳化底板設計與整體擁有成本
憑藉其優越的拉拔性能與可變埋置深度，HST4 使結構工程師得以最佳化底板設計，同時降低材料用量與整體成本。例如，考慮在 C20/25 等級開裂混凝土中，10mm 厚的底板需承受 50kN 的拉力。若採用傳統錨固錨栓解決方案，將需使用四支 M12 錨栓、間距為 165mm，所需底板尺寸為 200mm × 200mm。
若改用 HST4，則可選擇以下兩種優化方案：
方案1：將錨栓直徑降至 M10，埋深降至 71mm，在維持相同混凝土錐形破壞承載力的前提下，有效
降低材料與安裝成本。
方案2：維持埋置深度不變，但將錨栓間距縮小至 135mm，使底板尺寸縮減至 165mm × 165mm，
鋼材用量減少約 30%。
圖 2：HST4 有助於實現更小、更高效的底板設計。
使用 HST4 提升安心感：可靠安裝與建築安全性
建築安全性
建築安全性是全球設計師的核心目標，喜利得也致力於成為您在這方面的堅實後盾。我們與學術界與監管機構合作，共同制定並推動產業標準，並透過設計方法的教育推動專業實務的進步。同時，我們也開發設計方法與相關軟體，協助您以安全為導向進行設計。HST4 通過多項承載條件的認證，包括靜載、耐震與耐火等情境。選用 HST4，即可確保您的設計符合最高安全標準。
簡化的安裝流程與創新系統
HST4 的設計以安裝簡便為核心，有效降低人為失誤風險。其已通過「無需清孔」安裝的認證，意即安裝前無需清潔鑽孔孔洞。HST4 同時也支援 喜利得的自動調整扭矩模組 (Adaptive Torque Module, AT模組)，可自動施加正確扭矩至每支錨栓，確保一致且可靠的安裝品質。
使用 HST4 實現永續發展：降低碳足跡
永續設計方案
HST4 可協助您減少設計中所需的鋼材用量，推動更具永續性的建築施工方式。透過優化錨栓尺寸與底板幾何配置，您可以顯著降低二氧化碳排放量。HST4 同時附有相關文件，支援您的專案達成環境標準與綠建築認證目標。
結語
HST4 是錨固錨栓技術的最新創新，其性能已達到與預埋式錨栓相當的水準。憑藉先進的設計理念、可變的埋置深度，以及對喜利得安裝系統的高度相容性，HST4 能幫助您最佳化底板設計、降低施工成本，並強化整體永續性。 HST4：讓您以更少資源，實現更多可能的錨固錨栓。
下一步
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PORFIS ENGINEERING 設計軟體：
HST4：
HST4-R：
參考資料
European Committee for Standardization. (2018). EN 1992-4:2018 Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 4: Design of fastenings for use in concrete. Brussels, Belgium.
European Organisation for Technical Assessment. (2021). European Assessment Document (EAD) 330232-01-0601: Mechanical fasteners for use in concrete. Brussels, Belgium.
European Organisation for Technical Assessment. (2023). European Assessment Document (EAD) 330232-01-0601-v02: Improved resistance to concrete cone failure for mechanical fasteners for use in concrete. Brussels, Belgium.