Анкерный болт – якорь на службе строительства

Анкерные крепления уже давно известны как строителю-профессионалу, так и рядовому потребителю. В процессе установки анкер-болтов могут как по отдельности, так и в совокупности использоваться три силы: сила упора, сила трения и сила химической связи. В первом случае, чем глубже будет «сидеть» анкер в высверленном отверстии, тем лучше он будет сопротивляться нагрузкам, направленным на смятие или излом.

Сила трения же усиливается распорной конструкцией анкерного болта, тогда как химическая связь между самим крепежом и материалом, окружающим его, приводит к монолитности всей конструкции, как если бы болт стал частью самой стены. Анкеры могут работать как только по одному из описанных принципов, так и комбинировать сразу несколько. В зависимости от преобладания той или иной силы, все крепежи этого рода разделяют на два типа – химические и механические. Если описать оба типа в нескольких словах, то химические анкеры лучше всего подходят для пустотелых материалов, тогда как механические отлично закрепятся в твердом бетоне или монолитном кирпиче.

Основные виды анкеров для фундамента

Существует несколько видов анкерных фундаментных болтов, различающихся формой основания и конструкцией:

• в форме изогнутой шпильки
• прямые
• составные
• съемные
• в виде анкерной плиты
• с коническим наконечником

Кроме того анкеры, используемые для крепления к фундаменту, разделяются по методам монтажа, в зависимости от которого они бывают:

1. глухие – такие болты устанавливаются перед заливкой бетона. Глухими являются болты в виде изогнутой шпильки и анкерной плиты, конструктивные решения которых позволяют им очень надежно закрепиться в застывшем фундаменте. Во время монтажа их правильная фиксация обеспечивается с помощью специальных приспособлений – кондукторов, без использования которых невозможно добиться, чтобы положение анкеров полностью соответствовало проектным параметрам;

2. съемные – крепеж таких болтов выполняется с использованием закладных деталей и плит. Поскольку сам анкер не имеет сцепления с фундаментом, его закрепляют силоксановым или эпоксидным клеем либо цементно-песчаным раствором. В основании болты устанавливаются в пазы или крепятся разжимными цангами, вмонтированными в фундамент перед бетонированием.

Крепежный анкер для фундамента подходит для использования только в прочных негибких материалах – бетоне, камне, кирпиче. Большинство фундаментных болтов могут эксплуатироваться при температуре -50° – + 50° С. Если условия не соответствуют данным параметрам, то требуется дополнительный расчет конструкции.

В зависимости от допустимых условий эксплуатации болты разделяются на два типа:

• конструктивные – применяются для крепления массивных конструкций, обеспечивающих устойчивость давлением собственного веса;
• расчетные – берут на себя нагрузки, которые возникают при эксплуатации сооружения.

Выбор конкретного типа анкерного болта зависит от габаритов и особенностей конструкции, типа фундамента и способа монтажа.

Общие рекомендации

Для ответа на вопрос как правильно закрутить анкерный болт, чтобы он долгое время обеспечивал надёжное крепление, профессионалы советуют выполнять следующие рекомендации:

1. Правильно подобрать диаметр и длину сверла (бура). Анкерные болты стандартизованы. К ним легко подобрать сверло. Длина инструмента должна быть больше длины выбранного крепежа.
2. Удалить очистку отверстия от остатков бетона или кирпича.
3. Анкерный болт должен вставляться в стену с небольшим усилием. Если он входит свободно, следовательно, диаметр отверстия сделан не верно.
4. Затягивание гайки производится медленно без рывков. Это обеспечит плотное прилегание к стене втулки болта.

Особое внимание при выборе болта следует уделить параметрам, на которые он рассчитан. К основным параметрам относятся:

• геометрические размеры;
• допустимые динамические и статические нагрузки;
• величина изгибающего и крутящего момента;
• материал, из которого изготовлен крепёж.

Пользоваться болтами следует только после оценки этих параметров и подготовки необходимого инструмента.

Виды крепежа

Существуют различные виды анкерных болтов по бетону, каждый из которых имеет свое назначение.

Фото и особенности крепежных деталей представлены в таблице:

Перед его монтажом просверливается отверстие, для его установки. Главное отличие шурупа — крепление выполняется без рубашки. В центре втулки имеется небольшой клин, который расширяется при вкручивании.

Помимо перечисленных видов встречаются такие изделия, как:

Ударные

Анкерные болты данного типа состоят из:

• полого металлического стержня, на верхней части которого выполнена резьба под крепежную гайку, а нижняя представляет собой распорную муфту с продольными прорезями на боковой поверхности;
• ударного элемента (гвоздя), который при забивании в полый стержень как раз и обеспечивает разжимание его нижней части;
• гайки и шайбы, которые нужны только для того, чтобы крепить при помощи такого болта требуемый предмет.

Отверстие под ударный анкер выполняется сверлом чуть большего, чем сам анкер, диаметра

Таким образом, чтобы правильно и надежно крепить такой болт в стене или другой строительной конструкции, надо не только вставлять его в посадочное отверстие, но и забивать в него ударный элемент, который и разожмет лепестки распорной муфты.

С учетом того, что при монтаже такого болта возникают значительные ударные нагрузки, крепить его в пористых и непрочных материалах не рекомендуется.

Монтаж ударного анкерного болта

Как правильно выбирать анкерные болты

1. Максимальная нагрузка, с которой анкер-болт вырывается из материала (бетон, кирпич, камень). Она действует по продольной оси болта. Реальная нагрузка должна быть не более 35% от максимальной.
2. Нагрузка на срез, которая перпендикулярна осевой нагрузке на вырыв.
3. Материал изготовления болта.
4. Размер анкера: внешний диаметр, диаметр внутренней шпильки и общая длина.
5. Тип крепления (гайка, крюк, кольцо и др.) выбирается в зависимости от того, что необходимо крепить.
6. Тип монтажа (односторонний или сквозной). Если есть возможность пробить материал, выбирают разжимной анкерный болт. Он продевается в сквозное отверстие и зажимается, стягивая стенку или лист. При одностороннем креплении для болта сверлится отверстие нужной длины и диаметра.

Таблица 1. Зависимость размеров анкерных болтов от нагрузок

Диаметр анкера, мм	Максимальная нагрузка, кН		Рекомендуемая нагрузка, кН		Рекомендуемое расстояние от края, мм
	На вырыв	На срез	На вырыв	На срез	На вырыв	На срез
М8	22,2	10,1	7,3	5,8	80	100
М10	36,6	15,6	13,0	8,9	90	130
М12	50,5	23,1	17,7	13,2	110	150
М16	79,0	41,8	27,8	23,9	130	170
М20	101,3	66,8	35,5	38,2	150	190
М24	136,6	95,7	46,0	54,7	190	240
М30	237,1	123,0	82,4	69,3	300	350

Таблица 2. Материал изготовления анкеров

Зимняя температура наружного воздуха	От -40°C и выше	От -40°C до -50°C	От -51°C до -65°C
Марка стали	Ст20 ВСт3пс2 ВСт3кп2	10Г2С1-6 09Г2С-6	10Г2С1-8 09Г2С-8
Примечание: Допускается использовать для изготовления другие марки стали, свойства которых не ниже указанных в таблице.

Использование химического соединения

Помимо соединительных конструкций, основанных на воздействии механических связей, существуют изделия, соединение которых с бетонным основанием происходит за счёт внутримолекулярных воздействий.

Они получили название химических анкеров. В состав этих элементов входит стержень из металла, имеющий резьбовую поверхность, и специальный клей, в котором он находится.

Посмотрите видео:

Обычно для производства химических соединительных конструкций используются оцинкованные или нержавеющие стали.

В приготовленное заранее отверстие производят заливку специального клеевого состава и погружают туда болт. После того, как состав застынет, образуется надёжная связь, которая устойчива к воздействию погодных условий и защищает поверхность от коррозии.

Механические анкерные болты — установка, разновидности, варианты применения

Мы уже обсуждали химические анкеры в этой статье, теперь предлагаю рассмотреть механические анкерные болты.

Механический анкерный болт — принцип работы, установка, виды болтов

Анкерные болты (фото 1) предназначены для крепления подвесных элементов к таким основаниям:

• кирпич;
• бетон;
• камень;
• древесина;
• природный камень и др.

Анкерный болт состоит из таких элементов:

• внутренний болт;
• гайка;
• корпус;
• пластиковая прокладка.

Фото 1. Анкерные болты

Основные преимущества механических анкеров

1. Выдерживает большие нагрузки.
2. Легкий и простой монтаж.
3. Сокращает время монтажа, снижает трудоемкость процесса.
4. Достаточно долговечное крепление.

Область применения механических анкеров

Анкерные болты применяются в основном в строительных и ремонтных работах для крепления тяжёлых конструкций, так как они способны выдерживать большие нагрузки. Например, с помощью анкерных болтов можно закреплять такие элементы:

• водонагреватель;
• спортивная стенка;
• спутниковая тарелка;
• настенный котел;
• настенная мебель и пр.

Таким образом, основное назначение анкерных болтов:

• крепление тяжелых элементов;
• соединение между собой различных элементов.

Принцип работы анкерного болта. Анкерный болт следует установить в предварительно подготовленное отверстие нужного диаметра. После чего с помощью ключа закручивают гайку. Гайка, подвигаясь к основанию болта, расклинивает корпус анкерного болта, что приводит к фиксации анкера в отверстии. Анкерный болт фиксируется в отверстии с помощью сил трения и распора.

Последовательность по установке механического анкерного болта

1. Определение положения анкера; разметка.
2. Сверление отверстия с помощью перфоратора. Диаметр отверстия должен соответствовать внешнему диаметру анкерного болта. Длина отверстия должна быть не меньше длины анкера.
3. Очистка отверстия от пыли.
4. Установка анкера в отверстие. Анкер должен заходить туго, лучше с помощью легкого постукивания молотком.
5. Фиксация анкерного болта в стене вследствие затяжки гайки в направлении часовой стрелки.

Фото 2. Последовательность работ по установке анкерного болта

Основные размеры механических анкерных болтов

Все анкерные болты имеют свою маркировку, фото 3. Например:

• 8×6×60 или 8/6×60;
• 12×10×100 или 12/10×100;
• 16×12×110 или 16/12×110.

Приведем ниже простую расшифровку маркировки анкерных болтов:

• первая цифра – внешний диаметр анкера, мм;
• вторая цифра – диаметр внутреннего болта, мм;
• третья цифра – общая длина анкера, мм.

Анкерные болты могут иметь следующие буквенные обозначения:

• HA – анкер с кольцом;
• HG – анкер с крюком;
• HL – анкер с изгибом под 90°.

Фото 3. Размеры и маркировка анкерных болтов

Основные виды анкерных болтов приведены на фото 4 и в табл. 1.

Фото 4. Виды анкерных болтов: а) клиновой; б) винтовой; в) складной пружинный анкер со шпилькой; г) рамный анкер; д) анкер с подрезкой; е) забивной анкер-клин; ж) анкер-гильза; з) анкер-крюк или анкер с кольцом; к) анкер со сменной пружиной; л) распорный; м) закладной анкер

Виды механических анкерных болтов

Вид анкерного болта

Особенности крепления, преимущества, недостатки

Область применения

1. Клиновой анкер (анкер-шпилька)

Особенность: универсальный крепеж.

2. Винтовые анкеры

3. Складной пружинный анкер со шпилькой

4. Рамный анкер

Принцип действия: в результате закручивания винта происходит расклинивание втулки. Соединение расклинивается за счёт латунной или стальной цанги.

5. Анкер с подрезкой

6. Забивной анкер-клин

Особенность: похожий по конструкции на шпильку со стопорной шляпкой и клином, который двигается вдоль шпильки. Установка выполняется вручную или с помощью пневматического инструмента.

7. Анкер-гильза (болт с гильзой)

8. Анкер-крюк или анкер с кольцом

Особенность: вместо прямого болта в анкер установлен крюк — загнутый под 90°.

9. Анкер со сменной пружиной

Принцип действия: установка происходит при помощи гайковёрта, пружина является средством расклинивания.

10. Распорный анкер

Принцип действия: в отверстие вставляется головка болта, а затем вкручивается болт, вследствие чего, находящееся на задней части распорное кольцо разжимается.

11. Закладной анкер

Общие характеристики механических анкерных болтов

1. Анкерные болты изготавливаются из высокопрочной легированной стали таких марок (6…8 категория прочности):

• 09Г2С6;
• 10Г2С1-6.

1. Возможный диаметр стержня анкера – 6…20 мм.
2. Стандартная длина стержней – 45…220 мм.
3. Вес – 16…100 гр.
4. Вырывающая сила в бетоне — 10,5…18,3 кН.
5. Допустимый изгибающий момент — 5,2…25,7 Н´м.
6. Максимальный крутящийся момент – 10…40 Н´м.

Качественные анкерные болты покрываются защитным антикоррозионным слоем цинка толщиной 40…45 мкм.

В зависимости от предполагаемой эксплуатации анкерные болты разделяют на:

• конструктивные или типовые;
• расчетные – для конкретных и ответственных задач.

Монтаж анкера с гайкой

Монтаж анкера с гайкой выполняется следующим образом:

1. Болт забивают с помощью молотка в готовое отверстие.
2. Гайку закручивают ключом соответствующего размера, возможно применение шайбы.

Работу лучше проводить с использованием бруска, чтобы избежать повреждения крепежа. Если при монтаже возникнет вопрос – как вытащить метиз, то это решается просто: достаточно ослабить гайку, и крепеж можно достать из отверстия.

Анкер с гайкой используется для крепления к основанию конструкций небольшой толщины.

Монтаж химического анкера

Так как химические анкеры производители выпускают в картриджах или капсулах, то и установка проводится согласно заводской инструкции:

1. Картридж закладывается в пистолет. Скважину или отверстие заполняют химической клеевой составляющей и устанавливают анкер.
2. Капсулу вставляют в отверстие и закручивают крепеж.

Не стоит проверять крепеж на прочность и выдергивание сразу же, так как необходимо определенное время для того, чтобы крепеж с клеем прочно сцепился с основанием.

Анкерные болты для бетона – это современный надежный крепеж, который прослужит многие годы. Необходимо только правильно подобрать крепежные элементы для конкретного вида работ и выполнить монтаж в соответствии с установленным порядком.