Анкеры для крепления конструкций к бетону

Определение анкерных болтов

Анкерные болты для фундамента

Болт удерживается в основании из-за трения и усилия упора. Распирание создается за счет распора стальной цанги или дюбеля из пластика. Давление (упор), получаемое анкером, возникает в глубине и возмещается внутренней обструкцией материала изгибу, сжатию, смятию. Такой принцип характерен для металлических анкеров, болтов фундамента.

Метиз разрушается на самом слабом участке, при этом случается:

• взрыв скобяного изделия — абсолютный или частичный выброс с сохранением целостности конструктива;
• срез — разрушение по границе основания под влиянием сдвига;
• излом или сгиб — деформация под воздействием изгибающего усилия;
• взрыв основания — разрушение при нагрузке, которая выше несущей способности основы.

Установка анкерных болтов

Нет такого объекта строительства и вида материала, для которого нельзя было бы применить анкерное соединение. Фундамент, потолок, пол, стены, внутренние перегородки, элементы конструкций, сантехнические устройства, коммуникационные разводки — места доступные для быстрого и дешёвого способа крепления с помощью анкера-дюбеля. Установка анкера доступна и профессионалу, и домашнему умельцу. Всё необходимое для этого вида работ в изобилии представлено на строительном рынке. Подробнее про монтаж анкерных болтов читайте здесь.

Укладка ондулина своими руками. Об этом рассказано тут.

А здесь статья о том, как покрыть крышу рубероидом.

В этом разделе https://stroika-dom.com/stroitelstvo/fundament/ много познавательных статей про фундамент для вашего дома.

Можно ли приварить арматуру к анкерному болту?

Приваривая арматуру к анкерному болту, мы получаем возможность приобрести болтовое соединение колонн и иных опор. Если это происходит в частной сфере, когда проект дома не предполагает больших нагрузок, то в принципе это сделать можно.

В случае если мы говорим про сферу капитального строительства, следует помнить, что в местах сварки прочность стали анкерных болтов и самой арматуры будет меньше, что потребует изменения нагрузки до 2 крат на один сварочный элемент.

Нормы СНиП, если проектная документация не предполагает подобный крепёж, запрещают сварку, поскольку в этом месте, применяя электродуговую сварку, снижаются характеристики сопротивляемости железа большим нагрузкам.

Анкерный болт по дереву

Это регулируется применяемой маркой стали, но в целом, геодезисты и технадзор, кто будет принимать ваш строительный объект, могут сказать нет. Поэтому, если вы планируете подобные соединения, заранее оговорите их в проектной документации.

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.

Виды и способы крепления

Анкерное крепление выполняют различными видами стальных изделий, где используются одна или одновременно несколько действующих сил — трение, упор и межмолекулярная связь при склеивании.

Классифицируют анкеры по признакам:

• назначение — фундаментные, потолочные, рамные, универсальные;
• форма — прямые или изогнутые;
• конструкция — цельные или сборные;
• поверхность — гладкая или с резьбой;
• площадь контакта — для плотного или пористого материала;
• способ монтажа — забивание, вкручивание, вклеивание, сквозное крепление.

Распорные

Для решения ответственных задач применяют распорные анкера для бетона с гайками, где работает сила трения. Они представляют собой шпильку с резьбой, коническим наконечником и втулкой. При вкручивании она расклинивается и прочно удерживает болт в теле бетона.

Достоинства этих клиновых крепежей:

• простота установки анкеров в бетон;
• возможность сквозного монтажа;
• высокая несущая способность.

Клиновые метизы применяют только для плотных бетонов. Их нужно достаточно глубоко погружать, нельзя использовать повторно.

Если вместо гайки на конце стержня установлен кронштейн, на такое крепление можно подвесить оборудование.

Разновидности клинового анкера — втулочный или гильзовый метизы. Выпускаются в виде болта со специальной расклинивающей гайкой на конце или шпильки с коническим уширением. Для равномерного распределения внутреннего напряжения их усиливают двойным распором.

Эти метизы используют в бетонах высокой и средней плотности. Достаточная площадь контакта при малом диаметре стержня позволяет выдерживать значительные нагрузки.

Забивные

Для плотных бетонов применяют короткие забивные анкеры с метрической резьбой и внутренним конусом. Он расклинивает основание при вкручивании болта или шпильки.

Крепление просто изготавливается, не выступает на поверхность. Такой вариант используют для монтажа потолочных воздуховодов, коробов и другого инженерного оборудования.

В просверленное отверстие забивают метиз, расклинивают кернером-бородком и закручивают стержень с резьбой любой длины.

К забивным относятся потолочный анкер или дюбель-гвоздь, которые крепят на основание через деталь. Это удобное соединение для потолков Армстронг, подвесов, реек, монтажных закладных. Поскольку болты несъемные, их часто применяют как противовандальный и противопожарный крепеж.

Рамные

Предназначены для раскрепления оконных или дверных коробок. Гильза разрезана по всей длине, а небольшая расклинивающая гайка при затягивании поджимает конструкцию к проему до нужного положения.

В верхней части гильзы для защиты от проворачивания и смещения вокруг оси расположены упоры.

Саморезы по бетону

Прочное соединение создает резьба по всей длине метиза. При вкручивании в бетоне возникает высокое сопротивление на сдвиг или вырыв изделия. Благодаря этому несущая способность крепления очень велика.

Шурупы по бетону принимают до 100 кг нагрузки, просты в монтаже и надежны в эксплуатации.

Разжимные

К ним относится болт Молли, называемый в обиходе «бабочкой». Предназначен для монтажа светильников, полок, карнизов, картин в пустотелые бетонные конструкции с низкой несущей способностью.

Цанга на болте или винте представляет собой раскрывающуюся юбку, при вкручивании стержня она упирается во внутреннюю сторону полости основания.

Специальные шипы с внешней стороны цанги углубляются в бетон, не дают метизу проворачиваться или смещаться при установке. «Бабочка» может продаваться без винта.

Химические

Химический анкер — полужидкая быстротвердеющая масса, с помощью которой шпильки или болты вклеивают в основание.

Составы обеспечивают прочную связь с бетоном без точечных или локальных напряжений. Нагрузка равномерно распределена по длине соединения.

Разновидности анкерных болтов

Классификация анкерных болтов, предлагаемых современными производителями, производятся по многим параметрам. Все они делятся на две категории:

• с механической фиксацией;
• применением химических клеевых наполнителей;
• на виброзачеканке.

В первом случае надёжность крепления обеспечивается за счёт создания условий существенно увеличивающих силу трения. Во втором – к первоначальному эффекту (механическому креплению) добавляется крепление за счёт применения надёжных клеевых соединений. В этом случае используется эффект агдезии – способности клеящего состава проникать в поры материала, где помещена втулка. Для реализации крепления необходим тюбик с клеящим составом и специальный пистолет. Сначала в отверстие выдавливается клей. Затем забивают анкерный болт. Такие анкеры применяют для крепления конструкций в некоторых марках ячеистого бетона или в стенках, изготовленных из материала с пористой структурой.

Более подробно виды анкерных болтов классифицируются по следующим параметрам:

• назначению и области применения;
• форме конструктивного исполнения;
• геометрическим размерам;
• типу крепления;
• форме головки;
• материалу втулки.

Более подробно назначение и область применения приведена ниже.

По форме конструктивного исполнения различают следующие виды анкерных болтов:

• конструкция с наконечников в форме крюка;
• с закреплённым на наконечнике кольцом;
• с закреплённой гайкой;
• анкер шпильки.

Установленные крючья используются для последующего монтажа навесных конструкций. К готовым кольцам крепят изделия, у которых предусмотрена навесная система на канатах или тросах. Бывают анкерные болты с закреплённой гайкой. Это позволяет установить глубину вкручивания анкера. Последняя конструкция имеет крепление с обеих сторон. Они затягиваются гайкой. Чаще всего такие болты снабжены конусообразной рабочей частью втулки. Применение такой конструкции позволяет выбрать наиболее оптимальное давление на стенки отверстия, то есть силу сцепления анкера и стены.

Анкер шпильки подразделяются на HAS и HST конструкции. Они позволяют работать в бетоне склонном к растрескиванию. С их помощью осуществляют сквозное крепление.

По типу крепления в стене или потолке анкеры подразделяются на две категории: распорные и клиновые. Наибольшее распространение получил первый тип. На практике применяют одно и двух распорные конструкции. Изделие второго типа снабжено двумя гильзами, что позволяет повысить сопротивляемость и улучшить надёжность крепления.

По форме головки анкерных болтов выполняются под ключ или под отвёртку. Во втором случае наиболее распространёнными являются нарезы под крестовую отвёртку.

В зависимости от типа крепления он подразделяются:

• обычный анкерный болт;
• болт с втулкой и гайкой;
• цанговый болт распорного типа;
• забивной анкерный болт.

Все эти конструкции работают по принципу расширения втулки в момент закручивания стержня болта. Самую сложную конструкцию втулки имеет цанговый болт. На её поверхности нанесены четыре разреза. Поэтому в момент вкручивания её конец принимает форму четырёх лепестков, что позволяет повысить надёжность установки. Забивной анкер имеет конусообразную втулку с внутренними прорезями. Во время забивания анкера в отверстие втулка сжимается, центральные надрезанные части расширяются.

Анкерные болты изготавливаются из стали или латуни. В соответствие со стандартами и строительными нормами и правилами сталь выбирается в зависимости от области применения и условий эксплуатации крепежа. В некоторых случаях применяют отдельные марки углеродистой стали, например ВСт3кп2, для условий низких температур используют низколегированную сталь марки 09Г2С-8 или их аналоги.

Твердость материала

Твёрдость по Бринеллю – это характеристика, которая позволяет определить твёрдость материала.

Крепежи из нержавеющий стали тоже оснащены специальной маркировкой на верхушке крепления.

Вид стали А2 или А4 и предел прочности — 50, 70, 80, примеры: А2-70, А4-80. На крепления, которые имеют четко выраженную резьбу, наноситься цветная маркировка для A2 – зеленым цветом, для A4 – красным. Значение для предела текучести не указывается.

Максимальная текучесть для нержавеющих метизов, часто лишь справочное значение.

Текучесть в данном случае будет составлять 250 Н/мм2 для A2-70 и около 300 Н/мм2 для A4-80.

Приблизительное увеличение при этом будет не больше чем 40%. Иными словами, данный вид стали отменно меняет форму перед тем, как произойдёт непоправимая деформация.

Старые отечественные методы измерения по ГОСТ-у не позволяли уделить должное внимание максимально допустимым нагрузкам на болты, поэтому выпускаемые метизы были значительно ниже по качеству относительно современных. Крепление М12 с прочностью 8.8 размером d2 = 10,7мм и максимально продолжительностью сечения 89,87мм2

В этом случае максимально допустимая степень нагрузки будет: (8*8*10)*89,87 ;0) = 57520 Ньютон

Крепление М12 с прочностью 8.8 размером d2 = 10,7мм и максимально продолжительностью сечения 89,87мм2. В этом случае максимально допустимая степень нагрузки будет: (8*8*10)*89,87 ;0) = 57520 Ньютон.

Таблица нагрузок для болтов из углеродистой и из нержавеющей стали.