Выбор способа крепления ответственных конструкций к основаниям не всегда очевиден, и все же существуют достаточно универсальные варианты, которые можно использовать в разных условиях. В статье мы расскажем о разновидностях систем анкерного крепления: химических и механических.
Устройство и особенности конструкции анкерного крепежа
В широком смысле анкер — это двусоставный стержень, одна часть которого деформирует другую, чтобы расшириться и закрепиться в отверстии достаточно плотно, дабы вся конструкция могла выдерживать нагрузку, сопоставимую с порогом ее деформации.
Как пример можно рассмотреть рамные анкеры, они наиболее популярны. Конструкция крепежа включает трубку с металлическим стержнем внутри, на одном конце которого есть резьба, а на другом — головка под шестигранную или крестовую отвертку.
Трубка имеет продольные прорези, в них установлен клиновидный элемент с внутренней резьбой и наружными шлицами, предотвращающими проворачивание при затягивании.
При вращении стержня клиновидная гайка смещается по оси и сминает трубку, расширяя ее в отверстии.
Болтовые анкеры имеют тот же принцип действия, но иную конструкцию: клиновидное расширение размещено на стержне, а гайка расположена на его резьбовом конце в видимой части крепежа.
Такие анкеры применяются в тех случаях, когда не критичны габариты выступающей части крепления, ведь стержень анкера может быть вытянут при закреплении на 3–6 см.
Подвид анкерных болтов — цанговые крепежи, в которых распорная часть сжимается двумя клиньями с обеих сторон.
Существуют также анкеры, в которых гайка прочно закреплена в оправке на конце трубки, имеющей 4 штампованные прорези по всей длине. Такие анкеры именуют болтами Молли и применяют для крепежа к листовым материалам и пустотелым стенам. При натяжении шпилькой трубка складывается в Х-образную конструкцию и, таким образом, крепление надежно обжимает даже тонкий целик.
Иные особенности строения касаются формы головки, она может иметь серьгу или крюк на конце. Анкеры имеют диаметр от 6 до 24 мм и длину от 72 до 300 мм. Удлинение происходит в основном за счет нераспорной части крепежа: степень заглубления не играет роли, поэтому длинные анкеры применяют для крепления более толстых деталей.
Методология расчета по приложенным усилиям
Различают два типа нагрузки на анкерный крепеж — тяговую и поперечную. И хотя анкеры, как правило, не предназначены для сопротивления вырыванию, иногда их применяют и в таких условиях, увеличивая количество точек для получения распределенного крепежа.
Для анкеров разных типов и производителей допустимые нагрузки сильно разнятся, однако в любом случае они прямо пропорциональны статическому пределу прочности на растяжение металлического сердечника. При расчете тяговой нагрузки также важную роль играет степень крошения материала основы, из-за чего возможен срыв крепежа без его разрушения или расшатывание анкера и его частичная деформация.
Учитывать следует и разнесение осей многоточечного крепления: расстояние между анкерами не должно быть меньше 15 диаметров отверстия под них. Это же правило касается расстояния от края массива, в котором анкеры закрепляются.
Поскольку в большинстве случаев анкеры выбираются с большим запасом прочности, гарантированным ориентиром при расчете будут следующие допустимые нагрузки:
| Номинальный диаметр, мм | Допустимая поперечная нагрузка, Н/кг | Допустимая тяговая нагрузка, Н/кг | Рекомендуемый момент затяжки |
| 6 | 168 | 98 | 12 |
| 8 | 300 | 173 | 20 |
| 10 | 474 | 273 | 40 |
| 12 | 678 | 391 | 60 |
| 16 | 1206 | 697 | 120 |
Допустимые нагрузки приведены для анкеров с сердечником из мягких сортов стали, закрепленных в бетоне В30, в котором допускаются незначительные конструкционные дефекты: трещины или перенапряжения. В идеале анкеры способны выдержать куда более значительные нагрузки (до 5 раз выше приведенных), поэтому их надежность напрямую зависит от характеристик основания.
Выбор анкеров в зависимости от материала основания
Основным требованием к основанию для анкерного крепежа является отсутствие эластичности, хрупкости и высокая твердость материала. Идеально для анкерного крепления подходят кирпичная кладка и бетон.
Менее надежно, но все же допустимо крепление анкерами в пустотелых конструкциях — ПГП и шлакоблоке. Обязательное условие — длина анкера должна быть достаточной для крепления во вторую перегородку (за пустотой).
В иных случаях следует использовать болты Молли, в первую очередь это относится к фальшстенам и перегородкам, собранным по «сухим» технологиям.
Категорически неприемлемо болтовое анкерное крепление к стенам из газобетона, ракушечника и подобных им пористых материалов. В таких случаях следует либо применять распределенный крепеж на стальных шурупах, либо использовать химические анкеры.
Принцип их действия прост: отверстие шприцуют двухкомпонентным клеем, а затем вставляют стальную шпильку.
При застывании субстанция увеличивается в объеме и твердеет, обеспечивая высокую устойчивость к вырыванию и локально укрепляя структуру материала за счет пропитки.
Химические анкеры при любом материале стен увеличивают прочность фиксации стального сердечника на 40%, то есть эффект крошения бетона почти полностью отсутствует.
Правила крепления механическими анкерами
Ключевой момент при креплении анкерными болтами — строгое нормирование момента затяжки.
Избыточное усилие ничем не лучше недостаточного, очень часто из-за превышения порога деформации материала основы наблюдается его выраженное крошение.
Рекомендуемые значения момента устанавливаются производителем, однако если доступа к официальной спецификации нет, можно использовать следующие ориентиры:
| Диаметр | Рекомендуемый момент силы для рамных/болтовых анкеров, Н·м |
| 6 | 4/5 |
| 8 | 6/8 |
| 10 | 12/16 |
| 12 | 23/28 |
| 16 | 48/55 |
Есть и тонкости монтажного процесса: отверстия нужно обязательно очищать, а лучше — промывать от буровой крошки.
При наличии нескольких точек анкерного крепления для одного узла, следует производить сперва предварительную фиксацию анкеров в отверстиях, и только потом окончательную их затяжку.
В последней важен порядок: анкеры затягиваются парами из диаметрально противоположных точек крепления.
Использование химических анкеров
Техника крепления химическими анкерами в целом проще, однако точный состав монтажных операций отличается почти у каждого производителя. Правильная подготовка отверстия здесь важна как нигде: его сначала продувают ручной помпой, а затем чистят стальным ершиком и снова выдувают пыль.
Для бытового монтажа используют анкеры, в которых компоненты клея помещены в запаянную капсулу, разрушаемую при вкручивании шпильки. Это наиболее простой тип монтажа, но для сборки ответственных конструкций он не подходит из-за недостаточно глубокого смешивания компонентов.
Для более прочного крепления применяются составы анкерной химии, поставляемые в специальных двухкомпонентных шприцах. В подготовленное отверстие делается инъекция состава на половину глубины, после чего в массу одним движением вводится шпилька или закладной стержень. Этот метод отличается не только высокой прочностью, но и весьма экономным расходом клея.
рмнт.ру
06.10.15
Анкер химический или механический — сравнение и характеристики
Выбор анкерного крепления для любого проекта – задача сложная и ответственная. Первый шаг и наиболее важный заключается в принятии решения в пользу механического или химического анкера.
Только понимая разницу между ними, можно сделать правильный выбор для конкретного применения. Конечно, подбором анкеров для использования в критически важных для безопасности креплениях занимаются инженеры.
В менее ответственных проектах с этой задачей справляются монтажники и строители, у которых есть опыт.
Механические анкерные крепления
Их существует много разновидностей и конструкций, которые в основном являются собственной разработкой компаний-производителей. По принципу действия их можно условно разделить на распорные и забивные. Распорные анкера расширяются при установке в момент приложения крутящего момента. К ним относятся классические анкерные болты и шпильки, а также анкер-гильзы. Ко второй группе принадлежат так называемые забивные анкера с контролируемой деформацией, расклинивающиеся при забивании внутреннего распорного клина.
Хотя механический анкер очень эффективный и экономичный крепеж, однако, он имеет некоторые ограничения по применению. Расширение по сторонам отверстия вызывает сильные сжимающие напряжения в материале основания.
Это означает, что вокруг крепления должен быть достаточный объем твердого материала, чтобы выдерживать эти нагрузки без повреждения. Это требует больших краевых расстояний.
Распорные анкеры часто не подходят для использования в слабых базовых материалах, пустотелых блоках и кирпиче с пустотами.
Химические анкерные крепления
Химический анкер – это общий термин, относящийся к стальным шпилькам, болтам и стержням, которые прикрепляются к основанию, обычно к каменной кладке и бетону, с помощью клеевой системы на основе синтетической смолы. Они весьма эффективны для больших нагрузок, так как образуют очень прочную связь между металлическим элементом и материалом основы. Эта связь часто оказывается прочнее, чем само основание.
Когда нужно закрепить что-то близко к краю бетонной или кирпичной кладки (ворота, перила, кронштейны), то единственный способ сохранить основание неповрежденным – это использовать химанкер, характер анкеровки которого не вызывает внутренних напряжений. Химически удерживаемый стержень исключает вероятность растрескивания окружающего бетона. Его также можно использовать в бетоне неизвестного качества или с низкой прочностью на сжатие.
Сравнительные характеристики клинового и клеевого анкера
Чертеж-схема механического и химического анкеров
Анкер распорный
- Стандартный размерный ряд (Ø 6-24 мм), ограничения по длине и маркам стали.
- Большие краевые расстояния для предотвращения растрескивания и раскалывания материала.
- Не подходит для слабых и пустотелых строительных оснований.
- Наличие зазора может привести к проникновению влаги и вызвать коррозию.
- Не подходит для отверстий неправильной формы.
- Нагрузка сосредоточена в ограниченных точках.
- Правильная длина, диаметр отверстия и глубина анкеровки имеют решающее значение.
- Создает внутреннее напряжение в материале.
Химический анкер
- Широкий диапазон размеров, классов прочности и видов (резьбовые шпильки, конусные анкерные стержни, арматура Ø 4-80 мм).
- Возможна установка близко к краю.
- Подходит для многих материалов основания.
- Шпилька защищена от коррозии в основном материале.
- Инжекционная масса может заполнить отверстия неправильной формы и большого размера.
- Нагрузка равномерно распределяется по всей длине заделки.
- Практически неограниченная глубина установки.
- Прочная фиксация без внутренних напряжений возникает за счет молекулярной адгезии.
Механический или химический анкер – какой из них выбрать?
Мехнический и химический анкера
Распорные анкера, как правило, проще установить и удалить. Но их следует использовать только для прочного бетона. В слабом и ячеистом бетоне стенки отверстия не имеют достаточной твердости, чтобы противостоять локальным силам расширения.
Поскольку напряжение от приложенной нагрузки сосредоточено на конце крепежа, то это может вызвать появление трещин в бетоне, особенно в низкопрочном. Клиновые и другие анкера распорного типа требовательны к точности просверливаемых отверстий.
Их нельзя монтировать в воздушные карманы, но если это произошло, единственный выход – создать поблизости новое отверстие. Еще одна важная мера предосторожности при использовании механических анкеров – держаться подальше от краев, так как это значительно снизит риск образования трещин.
Металлические анкерные крепления часто расшатываются из-за вибрации и могут подвергаться коррозии.
Клеевые анкера сложнее не только установить, но и удалить. Но при их использовании вам не нужно беспокоиться о прочности вашего основания, поскольку они будут работать даже в бетоне низкой прочности. Смола вводится в отверстие перед установкой шпильки.
При этом состав естественным образом заполняет все неровности и, следовательно, делает отверстие герметичным и водонепроницаемым со 100% адгезией. К тому же химические анкера более безопасны и надежны, так как клей позволяет распределить нагрузку/вес по всей длине отверстия, а не в одном месте.
Это избавляет от проблемы трещинообразования и сколов на краях. Но жидкие анкеры немного дороже, а их установка занимает больше времени.
ВЫВОД: Преимущество жидкого анкера в его универсальности. Он может применяться во всех основаниях, где применяется механический, но более того, он подходит для работ по бетону низкой прочности, некоторым видам пустотелого кирпича, пенобетону, газобетону, блоков с пустотами и т.п.
Металлические анкеры распорного типа используются только в стенах из прочного бетона и камня с отсутствием пор и пустот. Еще один важный аргумент в пользу химанкера – возможность установки на близких расстояниях друг от друга и от края основания, не опасаясь появления сколов и трещин.
Правда ли, что химические анкера не вызывают напряжений в материале?
Во многих рекламных источниках данный вид крепежа называют «креплениями без напряжений», которые можно размещать близко к краю и друг к другу без ограничений. Это не совсем так. Химические шпильки находятся без напряжения после установки, но как только мы нагружаем их, на основание передается нагрузка, и соединение становится напряженным. Так как эта нагрузка распределяется по большей площади, то краевые и межосевые расстояния для химанкеров уменьшены по сравнению с распорными анкерами, но все же они довольно значительны при высоких нагрузках. Поэтому всегда следует придерживаться расстояний, указанных в рекомендациях производителя.
У какого анкера выше несущая способность?
При сравнении нагрузочных характеристик химического и механического крепежа нельзя однозначно сказать, какой из них выдерживает большую нагрузку. Обе версии доступны в широком диапазоне значений допустимой нагрузки.
В случае механических анкеров каждый размер (диаметр, длина) имеет определенные пределы рабочей нагрузки. Прочность любой точки химического крепления определяется множеством факторов.
Основными являются:
- диаметр стержня или арматуры;
- глубина отверстия (заделки);
- состояние основного материала (влажный или сухой) при установке.
Эти три фактора влияют на прочность сцепления и имеют решающее значение при расчете нагрузочной способности любого химанкера.
Химические шпильки имеют практически неограниченную глубину заделки, поэтому вы можете вставить стержень любой длины в отверстие, чтобы увеличить нагрузку. То есть, ЧЕМ БОЛЬШЕ МОНТАЖНАЯ ГЛУБИНА, ТЕМ ВЫШЕ НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ. А если вы решите использовать отверстие большего диаметра с более толстым стержнем, вы снова сможете увеличить нагрузку.
И наконец, при несоблюдении момента затяжки разжимного анкера, его несущая способность снижается, тогда как у химических шпилек момент затяжки не влияет на несущую способность крепления.
Крепления и пожар
Все анкеры, будь то химические или цельнометаллические, в конечном итоге теряют несущую способность при длительном воздействии открытого пламени.
При испытаниях на огнестойкость большинство химанкеров демонстрируют высокую стойкость к прямому воздействию огня (от 30 до 120 часов без потери несущей способности).
В ассортименте многих производителей крепежа есть огнестойкие инжекционные массы, например, Fischer FIS SB, FIS HB, FIS EM или Sormat ITH-Ve, ITH-Wi, которым присвоен класс огнестойкости R120.
Очевидно, что в условиях пожара прочность химического крепежа сопоставима с прочностью стального.
Недостатки химической анкеровки
Таким образом, мы установили, что химические крепления не уступают по прочности механическим, могут размещаться на небольшом расстоянии от края и друг от друга, хорошо работают в пористых, слабых и пустотелых строительных материалах. Очевидно, что основной недостаток химанкеров связан с их установкой.
Анкер-ампулы (капсулы)
- Во-первых, они гораздо более чувствительны к плохой очистке отверстия, чем механические анкеры.
- Во-вторых, перед их затяжкой или нагрузкой необходимо дать составу полностью затвердеть, а на это уходит время.
Капсульные системы менее чувствительны к плохой очистке отверстия, чем инъекционные, поскольку при вращении шпильки смола вместе с крупнокусковым заполнителем имеет тенденцию втягивать в смесь часть пыли, оставшейся на сторонах отверстия. Однако передовая практика до недавнего времени предписывала, что отверстия для всех химанкеров всегда следует тщательно очищать, используя как продувку (или пылесос), так и щетку и продувку.
Каково время отверждения химических анкеров?
Время отверждения – это время, необходимое для полного застывания клеевых анкеров, прежде чем к ним будет приложена нагрузка. Механические крепежные элементы могут быть загружены сразу после установки.
Таким образом, в случае проектов, критичных к скорости, было бы идеально выбрать механический крепеж.
Но химическое закрепление дает вам возможность внести небольшие корректировки в выравнивание шпильки на этапе работы с инжекционной массой.
Время схватывания и время отверждения варьируются в зависимости от температуры окружающей среды и температуры материала основы. При низких температурах эти процессы замедляются.
Обычно фиксация капсулы занимает от 4 часов при -5°C до 10 минут при +20°C (температура основного материала), а отверждение инъекционных составов на основе той же смолы обычно занимает в четыре раза больше времени.
Некоторые производители разработали быстросхватывающиеся инжекционные массы, для отверждения которых требуется от 45 минут до 1 часа, в то время как для обычных составов на основе эпоксидной смолы требуется 12-24 часа. Зависимость времени отверждения от температуры рассмотрим на примере инжекционных масс Фиксар.
Таблица-диаграмма времени отверждения химанкера
П – смола на основе полиэстера (Фиксар П) В – смола на основе винилэстера (Фиксар В) М – смола на основе винилэстера (зимний Фиксар М) Э – состав на основе эпоксидной смолы (Фиксар Э)
Если раньше химические анкеры можно было использовать только при плюсовой температуре, то сегодня есть смолы, которые можно укладывать при температуре до -20 и даже -30°С. Среди них хорошо зарекомендовали себя «зимние» анкера Fischer FIS SB, Фиксар М, SORMAT ITH Wi.
Сравнение цен на химические и металлические анкера
Жидкие анкера могут обойтись дороже многих механических. Помимо затрат на покупку картриджей, цена на которые сильно различается, необходимо приобрести шпильки и оборудование для монтажа (пистолет, щетка, продувочный насос, сетчатые гильзы и рукава, насадки и удлинители на картридж).
Для оптимизации затрат на такой крепеж очень важно правильно рассчитать количество требуемой инжекционной массы.
Для этого можно воспользоваться калькулятором расхода химанкеров или таблицей с ориентировочными значениями и узнать, на какое количество точек крепления рассчитаны стандартные картриджи объемом 300 мл, 385 мл, 400 мл и 410 мл.
Таблица. Расход химического анкера в картридже
| Диаметр шпильки, мм | Диаметр отверстия, мм | Глубина анкеровки, мм | Количество креплений из картриджа | |||
| 300 мл | 385 мл | 400 мл | 410 мл | |||
| М8 | 10 | 80 | 71,6 | 82,4 | 95,5 | 97,9 |
| М10 | 12 | 90 | 44,2 | 50,8 | 58,9 | 60,4 |
| М12 | 14 | 110 | 26,6 | 30,6 | 35,4 | 36,3 |
| М16 | 18 | 125 | 14,1 | 16,3 | 18,9 | 19,3 |
| М20 | 24 | 170 | 5,9 | 6,7 | 7,8 | 8,0 |
| М24 | 28 | 210 | 3,5 | 4,0 | 4,6 | 4,8 |
| М30 | 35 | 280 | 1,8 | 2,0 | 2,4 | 2,4 |
Расчет произведен с учетом регламента монтажа и заполнения отверстия на 2/3. Установка считается верной, если излишки инжекционной смолы выступили из отверстия. В случае пустотелых оснований с использованием сетчатой гильзы расход увеличивается приблизительно на 30%.
Когда-то механические анкера были единственно надежным видом крепежа для тяжелых нагрузок, но современные химические системы крепления обеспечивают более высокую несущую способность и универсальность применения. Ознакомьтесь с нашим ассортиментом химических анкеров, перейдя по ссылке. Свяжитесь с нашей опытной командой специалистов за помощью в выборе.
Как установить химический анкер: пошаговая инструкция
1. Для каких целей применяют химический анкер
Можно смело сказать, что в отличие от клиновой и стержневой анкеровки этот тип крепления более универсальный. Он подходит практически для любых материалов, в особенности пустотелых и с хрупкой структурой. Пенобетон, газобетон, пустотелый кирпич – для этих материалов его используют чаще всего.
Химическая анкеровка пригодится, если нужно крепить к основанию металлический профиль, производственные станки, металлические столбы, каркасы оконных и дверных конструкций.
Крепление осуществляется не за счет распорки оболочки в материале, а за счет создания сильной адгезии химического состава между материалом и шпилькой.
Химический анкер выдерживает нагрузку на отрыв в 2,5 раза большую, чем распорные анкера. К другим достоинствам химической анкеровки можно отнести:
- отличное удержание крепежа в материалах любой плотности;
- большой выбор используемого крепежа (шпильки, втулки, арматура);
- устойчивость к весовым и динамическим нагрузкам;
- стойкость к температурным воздействиям;
- возможность монтажа по краю основания;
- использование в любой среде, в том числе водной.
Ваша работа требует соблюдения этих условий? Узнайте, как установить химический анкер. Вы с первого раза сделаете все правильно и будете уверены в надежности крепления.
2. Что понадобится для установки
3. Процесс монтажа
Сверлим отверстие
Сделайте отметку в основании для установки химического анкера. Чтобы просверлить отверстие нужной глубины, отметьте длину анкера на буре или установите ограничитель глубины в нужном положении. Просверлите отверстие.
Удалите из него пыль. Быстрее всего сделать это с помощью строительного пылесоса, который удалит всю бетонную крошку. Вы можете воспользоваться ручными приспособлениями – грушей для удаления пыли и цилиндрической щеткой.
Правда, времени уйдет больше.
Важно знать! Химический анкер не сцепляется с пыльной поверхностью, поэтому важно тщательно очистить отверстие.
Заполняем отверстие химией
На этом этапе может быть два варианта. Если вы используете двухкомпонентный состав, то вам понадобится пистолет, чтобы выдавить его из картриджа. В носике оба компонента смешиваются. Нажимайте на курок до тех пор, пока из носика не пойдет однородная смесь.
Только после этого им можно заполнять отверстие, предварительно установив в него сетчатую гильзу соответствующего диаметра. Вставьте носик в отверстие до конца и начинайте дозированно выдавливать состав. Одно нажатие – чуть вытяните инструмент, второе нажатие – еще вытяните, третье – еще.
Так вы равномерно заполните полость.
Важно знать! Если носик пистолета вставить до конца и выдавливать состав, не извлекая инструмент из отверстия, образуются пустоты. В этих местах не будет адгезии с основанием.
Второй вариант – это установка химического анкера в виде ампулы. Ее помещают в отверстие, а состав в ней смешивается с помощью устанавливаемой шпильки.
Какой вариант выбрать? Первый подходит для выполнения большого количества анкерных соединений. Второй идеален для штучных работ, когда у мастера нет пистолета, и ему не требуется покупать целый картридж химического состава.
Установка шпильки
Если вы используете шпильку с гайкой, убедитесь, что она не прикручена вплотную к шайбе. При необходимости монтажа дополнительных элементов, например, металлических уголков, приложите их так, чтобы отверстие в пластине совпало с отверстием в основании.
Шпильку вкручивают в отверстие либо вручную, либо с помощью перфоратора на низких оборотах. Можно останавливаться, чтобы чуть потянуть ее на себя. Так вы добьетесь равномерного распределения химии в полости. После вкручивания оставьте крепеж для застывания.
Нужно выдержать время, указанное производителем на упаковке состава. Пока состав не схватился, положение шпильки можно корректировать.
Важно знать! Время затвердевания химии зависит от температуры окружающей среды и температуры самого объекта. Чем она ниже, тем больше требуется времени. Изучайте инструкцию!
Затягиваем гайку
Возьмите динамометрический ключ и затяните гайку в соответствии с рекомендациями производителя химического состава. Значение зависит от диаметра шпильки и типа материала. Например, для сжатой зоны в бетонном основании толщиной до 110 мм для крепежа диаметром М8 момент затяжки составит 10 Н*м. В инструкции к химическому анкеру должны быть таблицы с рекомендациями.
Теперь вы знаете, как установить химический анкер правильно. Вы можете использовать эту технологию в строительстве, монтажных работах и при установке массивного оборудования. Помните: нагружать крепежное соединение можно только после полного затвердевания состава. Тогда вы получите надежное и долговечное крепление, устойчивое к нагрузкам и негативным воздействиям.
4. Полезные статьи
- Как установить анкер? Пошаговая инструкция
- Штукатурим под «ноль»
- Штукатурим откосы. Пошаговая инструкция для начинающих
Анкерные болты: химическое и механическое крепление
Выбрать способ, которым конструкция будет крепится к своему основанию — не всегда просто. Благо, существуют достаточно универсальные варианты, которые можно применять в самых различных условиях. В данной статье мы подробно расскажем о разновидностях систем анкерного крепления, как химических, так и механических.
Анкерный крепеж: конструкция и устройство
Если рассматривать понятие анкер в широком смысле — это стержень, состоящий из двух частей, одна часть которой призвана деформировать другую, чтобы закрепиться внутри отверстия настолько плотно, насколько это возможно.
Существует множество различных видов анкеров. Какие-то из них распространены больше, какие-то меньше. Для примера давайте рассмотрим рамные анкеры, признанные наиболее популярными.
Вся конструкция представляет собой железную трубку с продольными прорезями, внутри которой находится стержень с головкой под отвертку и резьбой.
При повороте шлица, стержень деформирует внешнюю трубку и с помощью нее «закрепляется» внутри отверстия.
По схожему принципу действуют и болтовые анкеры. Однако, они имеют ряд конструктивных особенностей, которые делают такие болты менее популярными. Так, например, при их крепеже рабочая часть может «выдвинуться» на несколько сантиметров и в случае если важны габариты объекты, такие анкеры использовать не рекомендуется.
Следующий тип — болты Молли. Такие анкеры отличаются гайкой, закрепленной на конце трубки , а также 4 прорезями по всей своей длине. Применяются они при работе с листовыми металлами или с пустотелыми стенами. Смысл их работы в том, что сама трубка деформируется в некую Х-образную конструкцию и фиксируется в отверстие.
Также различия могут заключаться и в строение формы головки, которая может принимать форму серьги или крюка. Различаются анкеры и по размеру (начиная с 6 мм и заканчивая 24 мм), а также длиной. Степень деформации не играет серьезной роли в выборе длины анкера, поэтому традиционно более длинные болты применяются для более толстых материалов.
Расчет по приложенным усилиям
Существует два вида нагрузки, оказываемой на анкерный крепеж — тяговая и поперечная. Несмотря на то, что анкерные болты — изделия, не предназначенные для сопротивления вырыванию, очень часто их приходится применять и в подобных условиях. Для того, чтобы увеличить сопротивление анкерного болта делаются дополнительные точек, распределяющие нагрузку на него.
Максимально допустимая нагрузка различается от модели к модели и от производителя к производителю, но всегда она остается равной максимально допустимой нагрузки на сердцевину самого болта. Рассчитывая оказываемую нагрузку, не забудьте учесть и материал, в котором анкер закрепляется. Например, крошащийся бетон может не выдержать нагрузку и тогда анкер просто вырвет из него.
В целом, анкер очень надежный крепеж, способный выдерживать огромные нагрузки. Так, например болт диаметр 6 мм выдерживает нагрузку до 100 кг, а теоретически и еще большую.
Подбираем анкер в зависимости от материалов основания
Материал, в который будет закреплен анкер, также подвергается особой системе необходимых качеств. Самыми главными из них остаются полное отсутствие эластичности и хрупкости, а также высокая твердость самого материала.
Самые частые материалы, в которые крепят анкерные болты — бетон и кирпичная кладка. Шлакоблок и подобные ему пустотелые конструкции все же считаются допустимыми, но менее подходящими для монтажа таких крепежей.
Однако, для работы с ними и существуют болты Молли, специально созданные для пустотелых конструкций.
Монтаж анкеров в стены из пористого материала (ракушечник, газобетон) категорически запрещен. Болты просто вырвет из него при малейшей нагрузке. Для крепления к таким материалам следует применять химические анкеры.
Принцип их работы весьма прост: в отверстие помещает железная основание, а затем оно прошприцовывается двухкомпонентным клеем, который увеличивается в объеме по мере застывания и плотно фиксирует шпильку внутри. Подобные болты увеличивают общую сопротивляемость материала в несколько раз, что делает крепеж еще более надежным и долговечным.
Крепеж анкера требует определенного внимания. Наиболее критический момент — нормирование момента затяжки.
Постарайтесь добиться «золотой середины», ведь недостаточное и избыточное усилия одинаковы вредят надежности будущего крепления. Рекомендуемые усилия и значения деформации принято указывать в документации к креплению.
Перед установкой анкера не забудьте промыть отверстия от буровой крошки, образовавшейся там в процессе сверления.
Анкерный болт по бетону: как пользоваться, как правильно установить в бетон
Бетон – один из самых прочных и твёрдых материалов. Но это его достоинство раньше было препятствием для крепления к нему тяжёлых конструкций: деревянные чопики и пластиковые дюбели не справлялись с большой нагрузкой.
Теперь это не проблема, для этих целей разработан специальный крепёж – анкерный болт по бетону.
Как пользоваться подобными метизами, какими они бывают и по каким критериям их выбирают для решения той или иной строительной задачи, стоит разобраться детально.
Строительство бетонных, кирпичных и каменных сооружений невозможно без использования анкеров Источник shhaixilide.com
Механические анкеры
Наиболее распространённый и недорогой крепёж для бетона, а также для других твёрдых материалов, таких как кирпич или натуральный камень, это механические анкеры.
Они бывают нескольких видов и отличаются друг от друга методом установки и типом сцепления с материалом основания. Производят их из стали прочных марок, нержавеющих или обработанных антикоррозионными составами.
Иногда такие изделия называют металлодюбелями.
Для сцепления с твёрдым и неоднородным материалом анкеры снабжаются специальной резьбой, гильзами, цангами, втулками и другими дополнительными элементами, усиливающими трение и предотвращающими сдвиг, вырывание или изгиб крепежа.
Как закрепить анкерный болт в бетоне, зависит от вида крепежа и от технологии строительства. Большинство таких метизов допускается монтировать как в твёрдый бетон, так и в жидкий раствор до начала его твердения. Установка в раствор обычно применяется при заливке фундаментов и монолитных армопоясов для последующего крепления к ним стен и кровельных конструкций.
Анкерные болты в опалубке фундамента Источник gregvan.com
Анкер фиксируется в опалубке с помощью сварки, привязки к арматуре проволокой. Для надёжности его нижний конец загибают либо наваривают на него металлическую площадку. Залитый бетон плотно обволакивает нижнюю часть метиза, между ними не остаётся пустот, поэтому после окончательного твердения сцепление получается очень надёжным и неподвижным.
Совет! Перед тем как заливать раствор, оберните анкеры плёнкой или оклейте скотчем, чтобы не засорить резьбу.
Малярный скотч защитит болты от раствора Источник towerbuild.com
Но необходимость установки крепежа в уже готовые бетонные конструкции возникает намного чаще.
Чтобы смонтировать лестничный марш, закрепить навес, отделать стены фасадными панелями, подвесить бойлер на стену или люстру к потолку, требуются разные анкеры.
Их нужно уметь выбирать как по конструкции, так и по материалу основания и нагрузкам. Для установки любого механического анкера в бетонное основание необходимо предварительное сверление отверстий.
Обратите внимание! Глубина установочного отверстия делается на несколько миллиметров больше длины рабочей части крепежа, так как в скважине остаётся бетонная пыль и мусор, которые невозможно удалить полностью.
Распорные
Конструкция распорных анкеров состоит из стержня с резьбой и короткой распорной гильзы либо длинной втулки с прорезями и выступами.
Распорный анкерный болт с гильзой Источник stroyportal.ru
- Один конец стержня выполнен в виде конуса с расширяющимся основанием, на другом нарезана резьба.
- Гильза надета на гладкую часть шпильки и упирается в конус.
- Движение гильзы в сторону резьбы стопорит ограничительное кольцо.
- После установки крепежа в отверстие на резьбу накручивается гайка, и шпилька расклинивает гильзу, лепестки которой начинают скользить по конусу, раскрываясь и увеличивая прилегание к стенкам скважины и усиливая силы трения, благодаря которым анкер прочно удерживается в бетоне.
- Выступы на гильзе не дают ей проворачиваться при закручивании.
Этот крепёж подходит только для твёрдых бетонов, так как при расклинивании возникают довольно большие локальные распирающие нагрузки на стенки отверстия, которые могут оказаться разрушительными для ячеистых бетонов и других материалов малой плотности. Он весьма популярен, так как закрутить анкерный болт в бетон выходит быстро, а качество крепления получается высоким.
Другой вид распорного анкера имеет втулку, длина которой равна расстоянию между накрученной на шпильку гайкой и коническим уширением. Анкерный болт с шестигранной головкой вместо конуса оснащён длинной распорной гайкой одним сточенным краем.
Шпилька распорного анкера может заканчиваться крюком или кольцом для крепления подвесных конструкций Источник rubilnik.ru
Надёжность крепления распорными анкерами и их высокая несущая способность обеспечивается и тем, что они очень плотно входят в отверстие, так как их диаметры одинаковы. А самыми надёжными считаются двухраспорные анкеры. Вместо одной длинной втулки на стержень надевается две, что более равномерно распределяет внутренние напряжения и обеспечивает упор в конце и середине анкеровки.
Двухраспорный анкер допускается использовать в бетонах средней плотности Источник bricoman.pl
Процесс монтажа следующий:
- в бетоне перфоратором или ударной дрелью сверлится отверстие того же диаметра, что и стержень;
- из отверстия пылесосом, специальным шприцом или резиновой грушей удаляется образовавшийся при сверлении мусор;
- анкер вставляется в подготовленную скважину;
- так как входит он довольно туго, можно слегка постучать по нему молотком через деревянную накладку;
- на выступающий конец насаживается шайба, затем ключом накручивается гайка.
Последовательность установки распорного анкера Источник vsecuplu.ru
Клиновые
Другое название клинового анкера – потолочный или клин-анкер. Он предназначен для крепления подвесных конструкций к твёрдым основаниям без трещин. Это лёгкие подвесные потолки, металлические рейки и профили, вентиляционные решётки и воздуховоды, кабельные системы.
Обратите внимание! Клиновые конструкции являются несъёмными, поэтому разметку нужно производить с высокой точностью.
Основное отличие от изделий распорного типа заключается в отсутствии резьбы, так как установить анкерный болт в бетон можно только посредством молотка. Состоит он из стержня со стопорной головкой и клиновидного распора.
Анкер-клин для бетона Источник allegroimg.com
- На стержне длиной 40-60 мм имеется продольный срез, который к концу сходит на нет, из-за чего ножка стержня расширяется.
- На верхнюю часть стержня наварена головка в виде круглой пластины с отверстием для клина.
- Сечение верхней части распорного клина аналогично форме отверстия в головке. Под головкой клин оснащён стопорящими выступами, а его конец имеет заужение.
Анкер вставляют в отверстие через прикрепляемое изделие и фиксируют его ударами молотка по торчащему торцу клина. Продвигаясь вглубь, он скользит по скошенной стороне стержня и встаёт враспор. Когда клин полностью забит в полость, на поверхности остаётся только плоская головка анкера.
Крепление перфорированной ленты клиновым анкером Источник e-innovation.biz
Рамные
Рамный анкерный болт – это разновидность распорных изделий, предназначенная для крепления дверных и оконных коробок в проёмы из кирпича и бетона.
Отличительный признак – разрезанная по всей длине втулка, в верхней части которой имеются выступы, предотвращающие её проворачивание при монтаже.
Вместо гайки или шестигранной головки под ключ на лицевой стороне сделана потайная плоская головка с крестообразным шлицом под отвёртку.
Анкер рамный для раскрепления дверных коробок Источник dropship-b2b.com.ua
Аналогичен и способ, как крепить анкерные болты в бетон.
- В стенках проёма высверливаются отверстия для рамных болтов.
- Такие же по диаметру сквозные отверстия делают в деревянной коробке.
- В сумме глубина отверстия и толщина коробки должны быть несколько больше длины анкера.
- Коробка выставляется по месту до совпадения отверстий в ней и в проёме.
- Вставленный в скважину болт забивается до упора и закручивается отвёрткой или шуруповёртом.
Так как втулка распирается целиком, напряжение распределяется не на локальные участки, а равномерно по длине, поэтому данный крепёж подходит и для плотных, и для ячеистых бетонов.
Принцип работы и монтаж показан в видео:
Забивные
Самыми простыми в установке считаются короткие стальные дюбели с внутренней метрической резьбой и распирающим конусом. Они продаются без болтов, метизы к ним можно подобрать отдельно, выбрав изделия нужной длины с аналогичной резьбой. Это могут быть болты под ключ, шурупы, шпильки с прямыми или изогнутыми концами.
После установки гильзы в просверленное отверстие её забивают внутрь до самой кромки, затем с помощью молотка и бородка расклинивают ударами по внутреннему конусу. В закреплённый дюбель через монтируемый элемент вкручивают резьбовой метиз.
Разновидности и монтаж забивных анкеров Источник tehnikaportal.ru
Так как силы трения, удерживающие крепёж, распространяются на небольшую площадь, то осуществлять монтаж с его использованием можно только в очень твёрдые материалы.
Разжимные
Если нужно подвесить светильник или установить потолочный карниз на пустотелую плиту перекрытия, нельзя использовать распорные анкера для бетона.
Как крепить конструкции к материалам с невысокой несущей способностью, подскажет принцип монтажа на гипсокартонные поверхности.
В ассортименте метизов для бетона есть аналоги дюбеля-бабочки, но они полностью металлические. Это разжимные анкерные болты Молли.
На цанге метиза сделаны продольные разрезы, не доходящие до кромок. При закручивании болта цанга сжимается, образуя раскрытые крылышки по окружности, которые упираются в стенки внутренних полостей основания. На верхней части цанги имеется площадка с острыми зубцами. Они вдавливаются в бетон, препятствуя проворачиванию метиза.
Цанга может продаваться отдельно, без болта или шпильки Источник wikimedia.org Для справки! Кроме анкеров надёжное крепление в бетон можно осуществлять с помощью специальных саморезов. Для их установки просверливают отверстие меньшего диаметра, чем размер резьбы. Саморез при вкручивании в канал сам нарезает в его стенках бороздки, создавая прочное сцепление с бетоном по всей длине.
Дополнительная информация о том, какими бывают анкерные болты по бетону, как правильно использовать их по назначению, представлена в видеоролике:
Химические анкеры
Химический анкер является идеальным способом крепления различных конструкций к ячеистому или пустотелому бетону. Он не пользуется большим спросом только по одной причине – высокой стоимости таких изделий.
Принцип работы базируется на создании монолитного соединения тела болта с материалом основания путём заливки в установочное отверстие жидкого быстротвердеющего двухкомпонентного клеевого состава. Распределяясь по всей длине пробурённой скважины и заполняя собой поры и пустоты, клей максимально равномерно распределяет нагрузку и делает материал в точках крепления более прочным.
В продаже есть множество разновидностей химических анкеров, различающихся составом клеевой смеси, формой выпуска, способами установки. Металлические метизы приобретаются отдельно.
- В быту удобнее всего использовать ампульные (капсульные) анкеры.
Ампулы подбирают под диаметр шурупа или шпильки. Они разделены на две капсулы, в одной из которых находится основной клеевой состав, а в другой отвердитель. После установки ампулы в отверстие прямо в неё вкручивают метиз, оболочки капсул при этом разрываются, их содержимое смешивается и быстро твердеет.
На торце ампулы имеется углубление для позиционирования шурупа Источник etm.ru
- Химический анкер в картридже отличается большим объёмом, для монтажа требуется шприц-пистолет.
Компоненты внутри баллона-картриджа разделены перегородкой. Смешиваются они непосредственно на выходе, попадая в смеситель с внутренней спиралью. Стальной крепёж вставляется в монтажное отверстие сразу после заполнения его клеем.
Совет! Для уменьшения расхода клеевой массы при монтаже в пустотные основания рекомендуется использовать сетчатые втулки.
Как правильно использовать химические анкеры, смотрите в этом видео:
Советы по выбору и установке
Какой анкер лучше для бетона, зависит от плотности материала основания и проектной нагрузки на крепёж. Неправильный подбор – это риск разрушения соединения. Возможно как разрушение самого основания, так и изгиб либо вырыв анкера. Последствия в виде снесённой ветром крыши, обрушившейся фасадной отделки или упавшего кухонного шкафа несоизмеримы со стоимостью даже самых дорогих метизов.
При наличии проектной документации необходимо строго следовать её указаниям и использовать крепёж рекомендованных марок. В маркировке зашифрованы такие параметры, как диаметр резьбы или втулки анкера, его длина, диаметр бура для изготовления установочного отверстия, максимальная толщина прикрепляемого элемента.
При отсутствии проекта крепёж выбирают по техническим характеристикам, указываемым производителями в таблице основных параметров. Эти таблицы составляются на основании испытаний и содержат в себе такие сведения, как минимальная вырывающая сила, максимальный крутящий момент при анкеровке, допустимый изгибающий момент.
Сводная таблица параметров для распорных анкеров Источник krep54plus.ru
Основное правило при выборе: чем меньше плотность материала, тем больше должна быть площадь распора. И чем тяжелее прикрепляемая конструкция, тем более мощный нужен крепёж. Например, короткие забивные анкеры можно применять только для твёрдого бетона.
Определённые правила существуют и для выбора расстояния между точками крепления. Оно должно быть не меньше, чем 4 длины анкера, а при монтаже у края бетонного основания – не меньше двух его длин.
Но в реальности соблюдать эти рекомендации получается не всегда. Например, расстояние между монтажными отверстиями в кронштейнах для подвешивания телевизоров и другой бытовой техники обычно небольшое. А иногда крепить детали приходится близко к внешнему углу стены.
В таких случаях рекомендуется выбирать двухлепестковые распорные анкеры и располагать их в отверстии так, чтобы при расклинивании они создавали нагрузку вверх и вниз, а не по направлению друг к другу или к краю основания.
Правильное положение анкера при небольшом шаге между точками крепления по горизонтали Источник krepezhinfo.ru
Для химических анкеров таких ограничений не существует – они не ослабляют структуру материала, а наоборот, делают её более прочной.
В этом видеоролике рассказывается о выборе анкера для установки в разные материалы:
Коротко о главном
Чтобы обеспечить надёжное крепление различных конструкций к бетонным стенам, фундаментам, балкам и перекрытиям, рекомендуется применять анкерный болт по бетону. Как правильно установить такой крепёж, зависит от его типа и конструкции.
Механические анкеры классифицируются по принципу действия и назначению и бывают распорными, забивными, клиновыми, разжимными. Для их монтажа в основании сверлится отверстие соответствующего диаметра, после чего крепёж либо просто забивается в него, либо поджимается по резьбе с распором надетой на стержень втулки.
Химические анкеры – это заливаемые в отверстие быстротвердеющие смеси, которые обеспечивают неразрывное соединение крепежа с материалом основания.
Загрузка...
