Анкера по бетону (болты): типы и виды, а так же способы их крепления и монтажа в пенобетон и газобетон

Что такое анкер: общее понятие

Под словом «анкер» подразумевают крепежное изделие, используемое для фиксации различных предметов на конструкциях из полнотелых твердых материалов – бетона, строительного кирпича, природного камня и др. Для установки такого крепежа следует подготовить отверстие с соответствующими размерами, в котором и будет размещаться болт анкерного типа. Высокая удерживающая способность болта, помещенного в такое отверстие, может обеспечиваться за счет:

• сил трения (анкерные изделия распорного типа);
• склеивающих способностей специального состава (химические анкерные элементы);
• специального упорного элемента, взаимодействующего с внутренними стенками отверстия.

У любого анкера есть распорная часть

Наиболее популярным анкером является крепежный элемент, который благодаря особенностям своей конструкции расклинивается внутри отверстия, обеспечивая тем самым высокую надежность создаваемого соединения. Поверхность таких болтов, изготавливаемых из углеродистой стали, покрывается цинковым составом, который исключает риск возникновения и развития коррозии.

Понятие, назначение и применение анкерных крепежей

Анкер — разновидность крепежных изделий, которая вбивается, вворачивается или вводится в основание и способно не только закрепляться в нем, но и удерживать дополнительную конструкцию.

В переводе с немецкого анкер означает «якорь». По способу воздействия на основание крепеж подобного типа действительно напоминает якорь — рабочая часть анкера при закреплении расширяется и удерживает соединение на основании.

Крепеж подобного типа применяется при работе с твердыми материалами оснований — бетоном, кирпичом, природным камнем. Анкер позволяет удерживать достаточно массивные либо испытывающие динамические нагрузку конструкции, например, сантехнические изделия, кондиционеры, настенные телевизоры, спортивный инвентарь, подвесные потолки и т. д.

Мнение эксперта

Торсунов Павел Максимович

Универсальность и надежность анкерного соединения позволяет использовать их и при работе с другими материалами. Например, существуют анкеры для крепления в пористых и облегченных материалах, для соединения мебельных элементов. Подобный тип крепежного соединения нашел свое применение даже в стоматологии — анкерный штифт фиксируется в корневом канале зуба и служит опорой для пломбы или микропротеза.

Конструктивные решения фундаментов

10.3.1. Устройство фундаментов под резервуары рекомендуется выполнять с применением следующих конструктивных решений:

– грунтовая подушка (рис. 10.2);

– кольцевой железобетонный фундамент (рис. 10.3);

– сплошная железобетонная плита (рис. 10.4).

10.3.2. Для устройства грунтовой подушки используются чистые и прочные сыпучие материалы – песок и щебень.

Рис. 10.2. Грунтовая подушка

Формирование подушки осуществляется слоями толщиной около 150 мм с утрамбовкой слоев катками массой от 5 до 10 тонн. Высота подушки должна составлять не менее 0,5 м.

По верху подушки устраивается гидрофобный слой из битумно-песчаной смеси толщиной не менее 50 мм, состоящей из формованной в горячем состоянии смеси следующих компонентов: 9 % битума, растворенного в чистом керосине, 10 % портландцемента и 81 % чистого песка.

Дренаж грунтовой подушки и контроль протечек через возможные повреждения днища обеспечивается путем установки по периметру фундамента на расстоянии не более 5 м друг от друга радиальных дренажных трубок диаметром 75 мм, закрытых с торцов пластиковой сеткой 10 × 10 мм.

Рис. 10.3. Кольцевой железобетонный фундамент

10.3.3. Кольцевой железобетонный фундамент используется при наличии значительных контурных нагрузок по периметру стенки или при необходимости установки анкеров.

Ширина кольцевого фундамента должна быть не менее 0,8 м для резервуаров объемом до 3000 м3 и не менее 1,0 для резервуаров объемом свыше 3000 м3. Толщина железобетонного кольца принимается не менее 0,3 м. При строительстве резервуаров в сейсмических районах наличие кольцевого железобетонного фундамента является обязательным. Ширина кольца должна быть не менее 1.5 м, а толщина не менее 0,4 м.

Анкерный болт: разновидности и назначение

Как ни странно, но анкерный болт имеет достаточно много разновидностей – обусловлено это нюансами крепления различных изделий. Кроме изделий широкого назначения, существуют и узкоспециализированные виды анкерных болтов, которые разработаны для крепления определенных изделий. Рассмотрим более подробно основные, наиболее часто используемые разновидности данного крепежа.

1. Анкерный болт с гайкой. Устроен такой крепеж достаточно просто и состоит он из трех частей. Это винт, на конце которого вместо привычной головки под отвертку или шестигранник расположено конусное утолщение, металлическая трубка с прорезями на одном из концов и непосредственно сама гайка, которая в процессе навинчивания на винт втягивает его конусный край внутрь трубки, тем самым разжимая ее и распирая в отверстии. Это универсальный крепеж, предназначенный для установки в бетон, природный камень и полнотелый кирпич. Диаметр такого анкера не может быть меньше чем 6мм, а длина 60мм – если говорить о максимальных размерах таких анкерных болтов, то, как правило, это диаметр 28мм и длина 300мм. В принципе, это стандарт практически для всех изделий данного типа, который относится ко всем видам анкеров – естественно, не без исключений, о которых мы упомянем в дальнейшем.

2. Анкерный болт с крюком. Это, можно сказать, тот же вариант, что и выше, только винт такого анкера имеет продолжение в виде крюка – гайка в подобных крепежных изделиях играет роль фиксатора, а сам анкер зажимается посредством вращения крюка. Используется такое крепление для навешивания на стену изделий, которые требуется периодически снимать – данные анкеры позволяют делать это очень быстро. Если вы ищете крепление для водонагревательного бака, то ничего лучше придумать невозможно.

3. Анкерный болт с кольцом. Это все тот же вариант, что и выше, только вместо крюка мы имеем в качестве продолжения винта петлю. Используются такие анкеры в основном для установки в потолок и подвешивания на них чего-либо. Также данный тип анкеров довольно часто применяется для установки растяжек, на которые может быть подвешено практически все что угодно.

4. Распорный анкерный болт, или, как его еще называют, ударный. Никаких гаек и никаких головок под отвертку или шестигранник этот вид крепежа не использует для установки – его принцип монтажа основан на расклинивании двух частей анкера (трубки и штока) сильным ударом молотка по штоку. Если вы знакомы с таким изделием, как дюбель Бербаха, то наверняка поймете, о чем идет речь – в некотором роде эти изделия можно сравнить друг с другом. Это анкерный болт по бетону и только – после расклинивания его в отверстии с его трубчатой части скручивается гайка, которая и фиксирует необходимый вам предмет на стене. Такое крепление в силу своей несущей трубчатой конструкции не в состоянии выдерживать большие нагрузки – для бытовых целей вариант отличный, но не более.
5. Клиновой анкерный болт. Это модификация стандартного анкерного болта с гайкой – слабая попытка улучшить изделие, которая ровным счетом практически ничего не добавила. Этот анкер имеет достаточно сложную конструкцию и, соответственно, более высокую стоимость, что в основном и стало препятствием к распространению этого изделия.

6. Двухраспорный анкерный болт. В некотором роде это тоже модификация анкерного болта с гайкой, только более удачная – его основное отличие заключается в двойном распоре, который обеспечивается двойной трубчатой втулкой. Распор такого анкера в отверстии осуществляется по концу и середине крепежного изделия.

Кроме вышеперечисленных, можно выделить еще два типа анкерных болтов, которые относятся к изделиям широкого применения и используются очень часто. Это анкер с головкой под шестигранник (не путайте его с анкером с гайкой, он имеет кардинально противоположный принцип работы – шестигранник у него располагается именно на болте, а крепление его в стене осуществляется с помощью конусной гайки), а также анкерный болт под крестовую отвертку. Последний вариант изготавливается исключительно в малых диаметрах и более чем на 12 такой анкер не найти. Принцип его работы точно такой же, как и у анкерного болта с головкой под шестигранник.

Свойства анкерных болтов и нагрузки

Основное назначение анкерных болтов – крепеж и надежная фиксация соединения. Воздействовать на него могут две силы. Сила упора образовывается в том случае, если на крепеж оказывается перпендикулярное влияние с целью сломать или вырвать.

Сила трения формируется при возникновении нагрузки вдоль оси анкера. Удерживается болт в случае этой силы за счет трения своих элементов и основания, в которое он вмонтирован.

Способы воздействия могут возникать вместе или по отдельности. Во избежание деформации конструкция должна быть прочно закреплена по всем правилам монтажа

Еще одно важное правило заключается в том, что материал основания должен быть предназначенным к подобным нагрузкам. Существует максимально допустимые нагрузки по каждому типу поверхности

Механические анкерные болты для бетона

Забивные

Одним из таких изделий является забивной анкер, внутри распорной втулки которого есть резьба. Этот анкер, предназначенный для бетона и других плотных и твердых материалов, разжимается в отверстии за счет специального устройства, после чего в него вкручивают сам крепежный элемент.

Разновидности и порядок монтажа забивного анкера

Распорные

На современном рынке также широко распространены распорные анкеры для бетона и других строительных материалов. В конструкции таких анкерных крепежных элементов, способных выдержать очень значительные нагрузки, имеется специальный клин, который и отвечает за разжимание распорной втулки. Используя такие анкеры, можно обеспечивать надежную фиксацию на поверхности из бетона даже тяжелых предметов – металлических ворот, габаритного оборудования и др. Между тем следует иметь в виду, что надежность крепления, которую обеспечивает такой анкер для работ по бетону, во многом зависит от прочностных характеристик конструкции, в которую он монтируется.

Распорный анкер HILTI HSL-3

Одним из представителей данного семейства крепежа является рамный анкер. Болты такого плана используются для монтажа окон и дверей. Распорная втулка рамных анкеров имеет две зоны расклинивания: у шляпки болта и в теле несущего основания.

В двухраспорных анкерах для бетона, как следует из их названия, предусмотрено одновременно две распорных втулки. За счет этого анкерами данного вида обеспечивается более надежное сцепление, что позволяет использовать их для монтажа предметов, обладающих значительной массой.

Металлические рамные анкера предназначены для сквозного монтажа в кирпиче, камне и бетоне

Клиновые

Анкер клинового типа для бетона, о котором говорилось выше, может иметь два варианта конструктивного исполнения. В первом случае для расклинивания внутренней втулки такого анкера используют молоток и специальный кернер-бородок. После расклинивания втулки такое дополнительное приспособление извлекают из внутренней части анкера и вкручивают в него крепежный болт или шпильку.

При закручивании клинового анкера шпилька вытягивается и расклинивает своим конусовидным хвостовиком распорную юбку

Установка в бетоне клиновых анкеров другого типа выполняется несколько проще. Их основным элементом является резьбовая шпилька, один конец которой является конусообразным. При затягивании гайки, опирающейся на поверхность конструкции, в которую устанавливается такой крепеж, его конусная часть разжимает распорную втулку, обеспечивая ее надежную фиксацию в заранее подготовленном отверстии. В некоторых моделях анкерного крепежа подобного типа на внешней поверхности распорной втулки есть зубцы, обеспечивающие лучшее сцепление данного элемента с внутренними стенками отверстия.

Стержневой анкер для регулируемого пола

Стержневой анкер, который также относится клиновому типу, отличается от обычного увеличенными размерами (длиной болта). Посредством такого анкера выполняется монтаж многослойных систем со значительной толщиной.

Выбор вида анкера делают, ориентируясь не только на его размеры, которые оговаривает ГОСТ, но и на тип крепления, которое необходимо выполнить с его помощью

Цена

Цена анкерного болта может варьироваться в диапазоне от 30 до 1000 рублей за штуку. Это напрямую зависит от производителя, а также от состава используемого сплава, размера, конструктивных особенностей.

Например, изделие с кольцом 12/70 можно купить в диапазоне до 50 рублей. Цена в частности зависит от диаметра, где с диаметром втулки 6 мм изделие обойдётся 20 рублей за штуку, с диаметром 8 мм, 35 рублей, 10 мм – 50 рублей.

Ценовой сегмент доступен каждому и его повышение зависит от конкретного поставщика, а также от особенностей изделия, наличия крюка или кольца, способности выдерживать вес и динамичную нагрузку. Хотелось бы отметить, что на цену влияет фасовка, поскольку оптом или просто в больших количествах покупать выгоднее.

Клиновые

Анкер данного типа, распорная или клиновая втулка которого имеет укороченную длину, также представляет собой модификацию крепежного изделия с гайкой. Клиновым элементом, разжимающим такую втулку, является обратный конец резьбовой части болта, имеющий коническую форму.

Глубина сверления под этот анкер должна быть больше минимальной глубину анкеровки, указываемой в технических характеристиках

Большим преимуществом использования анкерных болтов клинового типа является то, что для их надежного крепления нет необходимости выдерживать точный диаметр посадочного отверстия, более того, его можно не очищать от строительной пыли. Такой болт крепят в посадочном отверстии, а его распорный элемент разжимается за счет закручивания гайки.

Анкерный болт с гайкой — как крепить

По сути это шпилька с гайкой и шайбой, которая вкручивается в муфту (гильзу с резьбой). Поэтому его могут называть анкерным болтом с гайкой или анкером-шпилькой. Как крепить анкерные болты с гайкой, подробно изучаем самостоятельно и пользуемся.

С одной стороны на шпильку навинчивается гайка с шайбой, с другой — расположен «клин» в виде конуса. В широкой части клин соответствует диаметру муфты, в узкой — шпильке. Муфта со стороны клина имеет насечку и продольные прорези.

Монтаж довольно простой, как крепить анкерные болты с гайкой — поймет даже новичок.

Cхема крепления

В основании сверлят отверстие под муфту, очищают от пыли. На анкер навешивают деталь, вставляют его в отверстие и несильными ударами молотка забивают до упора. Затем затягивают гайку на несколько оборотов.

Навинчиваясь на шпильку, гайка «вывинчивает» ее из муфты, в результате клин распирает муфту по всей длине с прорезями.

Изготавливают анкерные болты из оцинкованной стали. Применяют для бетона, камня, полнотелого кирпича.

Есть «улучшенный вариант» такого анкера — двухраспорный.

У него две подвижные муфты с прорезями, одна из которых входит конусом в другую. При завинчивании гайки хвостовик надвигает одну муфту на другую. Первая распирается конусом клина и сама распирает среднюю муфту, образуя два пояса крепления.

Материалы

Разным может быть и материал анкера:

сталь;

Понятно, что у каждого материала есть свои достоинства и недостатки. Стальные при высокой прочности крепления не могут быть использованы в агрессивных средах, в том числе и при повышенной влажности. Оцинковка значительно продлевает срок службы стального крепежа, но и повышает его стоимость. Нержавеющие стали марок А1, А2 или А3, используемые для изготовления анкерных болтов, не подвержены коррозии, имеют высокую прочность, но отличаются высокой стоимостью. Латунь, несмотря на не самые лучшие прочностные характеристики, можно использовать не только для крепежа во влажной среде, но и под водой.

Конструкция анкеров, отличие от других крепежных соединений

Классический анкер является комбинированной металлической конструкцией, состоящей из нераспорной (корпуса или основания) и распорной (рабочей) частей. Основание может представлять собой болт, винт, шпильку или гвоздь, распорная часть может иметь форму втулки, конуса, гильзы и т. д. При использовании крепежного элемента рабочая часть расширяется и за счет трения и сопротивления материала удерживает конструкцию в материале основания.

Основное отличие анкера от близкого по конструкции и назначению дюбеля состоит в материале изготовления. Дюбель состоит из мягкой части, как правило, пластиковой, в которой зафиксирован крепежный элемент, например, саморез. Принцип закрепления дюбеля основан исключительно на силе трении между рабочей поверхностью крепежного соединения и основанием.

Так как анкер обычно изготовлен из легированной стали либо иных металлов (латуни, алюминия), то его принцип закрепления основан не только на трении между основной и рабочей частями, но и на сопротивлении материала. Анкеры способны выдерживать более серьезные динамические нагрузки, чем крепежные соединения с использованием дюбеля.

Related Posts via Categories

• Класс прочности болтов – насколько хорошо метизы противостоят разрушению?
• Анкерный болт с гайкой – испытанный вариант крепежа
• Дюбель-гвоздь – какие крепежные изделия самые качественные?
• Анкерные болты – особый вид крепежа для сложных конструкций
• Обозначение болтов по ГОСТ – ориентируемся в мире метизов
• Как заклепать заклепку – автоматические и ручные методы для разных материалов
• Изготовление болтов – понятный технологический процесс
• Игольчатый пружинный шплинт – ушастый крепеж для сферы машиностроения
• Высокопрочные болты – полная информация о крепежных изделиях
• Размеры вытяжных заклепок – над чем следует подумать при расчете?

Классификация и подразделение на виды

Механические фиксаторы принято подразделять на 2 категории. Для этого используются следующие характеристики:

• конструктивное исполнение;
• область применения.

Коротко рассмотрим разновидности болтов анкерных с учетом каждого из этих критериев.

Конструктивное исполнение

Данные элементы крепления в зависимости от конструктивного исполнения бывают ниже перечисленных видов.

• Болт анкер-клин. Представляет собой металлическую резьбовую шпильку, расположенную внутри цанговой муфты. При завинчивании шпильки лепестки втулки расходятся за счет давления, оказываемого конусообразным сегментом стержня на ее нижнюю грань. В бетоне ячеистого типа эта крепежная деталь не применяется. Причина – в материале монтажной основы анкер-клин продуцирует по площади соприкосновения повышенное давление.
• Втулочный анкер с гайкой. Важным конструктивным элементом этой крепежной детали является фиксирующая гильза. А хвостовик стержня выполнен в виде усеченного конуса. При затягивании гайки втулка перемещается по резьбовому отрезку и распирается под давлением конусообразной поверхности конца стержня. Конструктивные особенности, присущие крепежу этого вида, предоставляют возможность его монтировать, в том числе, в таких хрупких стройматериалах, как кирпич, произведенный из обожженной глины, и бетон с ячеистым внутренним строением. Причина – этот анкер продуцирует уменьшенное напряжение в монтажной основе.

• Болт цанговый распорного типа. Конструкция данного крепежного элемента более сложная по сравнению с предыдущим вариантом анкерной техники. Выполненные на поверхности разжимной муфты/гильзы продольные прорези формируют 4 лепестка, постепенно раскрывающиеся под воздействием давления, оказываемого распорным элементом. В результате поперечное сечение увеличивается. Фиксацию обеспечивают: преобразование формы поверхности гильзы;
• усилия, связанные с действием силы трения.

Уровень способности болта цангового распорного выдерживать внешние нагрузки сопоставим с этой характеристикой анкер-клина.

• Анкерный забивной болт. Данный фиксатор имеет следующие конструктивные особенности:
• на внутреннюю коническую часть распорной муфты нанесены продольные прорези;
• во внутренней полости гильзы находится клин. Под ударным внешним воздействием он перемещается, в результате чего втулка распирается.

• Анкерный забивной болт устанавливается только в бесщелевой кирпич и полнотелый (неячеистый) бетон по причине продуцирования в области соприкосновения с материалом основания повышенных усилий на распор. Монтаж осуществляется достаточно оперативно и не сопряжен со сложностями.

Классификация по сфере применения

В соответствии с критерием «Сфера использования» болты анкерные принято подразделять на группы деталей, обеспечивающих фиксацию:

• конструкций, выполненных из стали;
• элементов инженерных систем;
• натяжных потолков;
• лестничных маршей;
• оборудования с электроприводом бытового применения;
• дверных коробок и оконных блоков.

Анкерные болты. Области применения

История анкерного болта началась довольно недавно. Раньше в качестве этой крепежной детали использовали деревянные пробки. Из куска древесины вырезали пробку большим диаметром, нежели габариты шурупа. Затем в бетоне сверлили отверстие, чуть меньшим диаметром и забивали в него пробку, в которую, в свою очередь, вкручивался шуруп. Под его действием пробка расширялась и не выпадала из отверстия, удерживая всю конструкцию.

Правда, у такого «анкера» была масса недостатков. Во-первых, древесина имеет не совсем подходящие для этих целей характеристики. Такие пробки очень часто разрушались под воздействием влаги в бетоне. К тому же они не могли использоваться для монтажа таких тяжелых конструкций, как подвесной потолок. Во-вторых, эти пробки необходимо было изготавливать вручную, что занимало немало времени. Представьте себе выстругать более сотни штук такого крепежа, чтобы сделать ремонт в одной комнате.

Чтобы решить эти проблемы, инженеры разработали пластмассовые анкеры. Они смогли убрать часть сложностей, с которыми сталкивались строители ранее. Такие элементы стали более точными в размерах, их легче монтировать, и они менее подвержены пагубному влиянию внешней среды. Однако все же они не стали панацеей. Дело в том, что пластик не может выдерживать большие нагрузки, под которыми он обычно деформируется, что приводит к разрушению конструкции.

Практически все проблемы решились с использованием металлических анкерных болтов. Благодаря им стало возможным устанавливать на стены довольно тяжелые конструкции, такие как кронштейны кондиционеров, спутниковых антенн, крепить массивные металлические двери, кабельные подвязки, для которых используют анкерный болт с крюком. Для этой же цели прекрасно может подойти анкерный болт с кольцом. Благодаря различным конфигурациям металлических анкеров, они многофункциональны и подходят для решения различных задач.

В промышленности анкерные болты используются довольно давно. Если посмотреть на линию электропередач, то можно увидеть, что ее опоры стоят на бетонном фундаменте, прикрученных именно такими ботами. Их выставляют по чертежным данным и заливают бетоном. Потом к анкерам крепят металлическую конструкцию. Практически все тяжелое оборудование на крупных промышленных объектах устанавливается на анкерах. Расчет анкерных болтов для таких конструкций является одной из важных задач на этапе проектирования объекта.