Stmontag.ru

СТ Монтаж
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Анкер для бетона клиновой распорный

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Отправной точкой к изобретению анкера для бетона стала компания Fischer. Ее основатель Артур Фишер в 1958 году запатентовал нейлоновый прототип. Сегодня в коллекции уже более 1300 позиций. В статье пойдет речь об основных видах анкерных болтов и способах их установки.

  • Что такое анкер для бетона
  • Виды анкеров для бетона
  • Распорный анкер для бетона
  • Забивные анкера для бетона
  • Анкера клиновые для бетона
  • Химические анкеры для бетона
  • Анкера для бетона: вес и размеры
  • Клиновой
  • Классический
  • Забивной (сталь и латунь)
  • Монтаж анкера в бетон
  • Популярные бренды
  • Химические анкеры Superbond
  • Анкеры Hilti
  • Отечественные марки
  • Заключение

Принцип работы и применение

Бетон — пористый материал с неоднородной структурой. В месте крепления создаются усилия — на вырыв, сжатие, сдвиг, срез, изгиб, скручивание, которые анкер воспринимает совместно с несущей конструкцией.

При этом используются три принципа работы:

  • При взаимодействии поверхности болта и материала основания возникают силы трения. Распор создают металлические цанги, дюбели.
  • На глубине анкеровки материал сопротивляется смятию или излому. Этому способствуют цанговые втулки на крепеже, расширения, изогнутая форма стержня.

Действующие нагрузки компенсируются касательными напряжениями в месте контакта монолита и металлического стержня при склеивании или замоноличивании. По этому принципу работают клеевые анкера, гладкие закладные детали.

При неправильном подборе крепежа возможны разрушения по материалу конструкции, телу анкера или его вырыв, изгиб, плавление, выгорание, коррозия. Последствия этого могут быть катастрофическими — обрушения кровель, фасадов, стен или ограждений.

Неправильное проектирование, крепление и эксплуатация анкеров в мостах, плотинах или эстакадах приводит к чрезвычайным ситуациям. Но даже неожиданное падение полки для книг, карниза или телевизора — не самое приятное событие, чреватое травмами и материальными убытками.

Чтобы этого не случилось, анкеры рассчитывают на нагрузки. Для проектирования крепежа используют Пособие к СНиП 2.09.03, которое содержит классификацию, алгоритм расчета, рекомендации по образованию и разметке скважин, установке болтов.

Анкеры выполняют несущую или конструктивную функцию. В первом случае это нагруженное крепление, где с основанием соединяют:

  • балки;
  • плиты перекрытия, балконные консоли;
  • фермы, колонны;
  • лифты, лестничные марши и площадки;
  • стеновые или отделочные панели;
  • коммуникации, инженерное оборудование;
  • оконные или дверные коробки;
  • навесы, козырьки;
  • пристройки;
  • потолочные светильники, вытяжки;
  • подвесные потолки.

Метизы применяют для укладки лаг на бетонные полы или плиты с пустотами. Установка анкерных болтов используется при креплении на стену навесной мебели, электрооборудования.

Конструктивный крепеж применяют для предотвращения смещения частей узла, устойчивость которых обеспечивается собственным весом, а также их рихтовке при строительстве.

Без анкеров не возводится ни одно здание. Их монтируют до заливки бетона или после — в подготовленное отверстие или готовый колодец.

Особенности анкеров для бетона

Как было сказано выше, механический анкер удерживается в отверстии за счёт мощного расклинивания своих распорных частей. Отсюда напрашивается вывод: бетон для такого крепления должен быть плотным и прочным, без пустот, раковин и полостей. Следовательно, механические анкеры не стоит выбирать для лёгких, пористых бетонов, таких как пенобетон, опилкобетон, газобетон, получивших распространение в строительстве современных энергоэффективных домов.

Надёжные крепления к «слабым» материалам выполняются химическими анкерами.

Можно ли использовать клиновые анкера в других основаниях кроме бетона?

Клиновые анкера разработаны для установки только в твердые бетонные основания. Их нельзя использовать в кирпичной, блочной кладке и растворных швах. Хотя природные материалы, такие как камень и гранит, тоже могут быть достаточно твердыми, но их однородность и удерживающая способность не проверены.

Бетон в отличие от кирпича, камня, блоков и других материалов имеет определенную измеряемую прочность, которая учитывается при проектировании анкерных креплений. Чем выше его прочность, тем выше несущая способность крепления. Если прочность бетона не известна, то в расчет принимается самый низкий класс прочности.

Конструкция анкера-клина такова, что распирающее усилие создается не по всей его длине, а в определенной зоне. Его распорная часть должна упираться в твердый материал. Кирпич, например, довольно хрупкий материал и может иметь полые участки. При большой концентрации напряжения в одном месте он может раскрошиться. Если зона расширения клинового анкера попадет в пустоту, то фиксации вовсе не произойдет.

Блоки из пенобетона и газобетона являются еще более слабым основанием для установки такого анкерного крепления. Стенки отверстия в блоках не имеют достаточной прочности, чтобы противостоять локальным силам расширения, а большие полости в пустотелых блоках создают небезопасные зоны для анкеровки.

Тип и величина нагрузки

Анкер клинового типа должен использоваться только в условиях статического нагружения, то есть прикрепленный груз не должен вибрировать или подвергаться ударным нагрузкам, так как это может ослабить соединение и даже вырвать крепеж. Примером такого использования может стать закрепление флагштока или вибрирующего оборудования. Для таких применений лучшим решением станет химический крепеж.

Читать еще:  Бетон м 200 состав

Расчетные усилия на вырывание и срез для анкерных шпилек разного диаметра приведены в таблице:

Диаметр, мм М6 М8 М10 М12 М16 М20
Бетон В20 (сжатый)Расчетное усилие на вырыв, кН4.26.010.713.323.333.3
Расчетное усилие на срез, кН4.07.311.616.831.449.0
Бетон В20 (растянутый)Расчетное усилие на вырыв, кН2.23.36.08.016.720.0
Расчетное усилие на срез, кН4.07.311.616.831.449.0

Из таблицы видно, что один и тот же крепеж в сжатой зоне бетона выдерживает почти вдвое большее вырывающее усилие, чем в растянутой зоне с трещинами. Для обеспечения надежности анкерного крепления принимается коэффициент безопасности 4:1, то есть допустимая нагрузка должна составлять 25 % от расчетной вырывающей нагрузки.

Условия эксплуатации

Данный вид метизов выпускается из оцинкованной и нержавеющей стали с различной степенью устойчивости к коррозии:

  • углеродистая оцинкованная сталь – для сухих помещений;
  • горячеоцинкованная сталь – для влажных помещений и уличного монтажа;
  • нержавеющая стальА2 (AISI 304) – для наружного применения и установки под водой;
  • нержавеющая сталь А4 (AISI 316) – для использования в едких средах, погружения в морскую и хлорированную воду.

Минимальная толщина основания

Толщина базового материала не менее важна, так как тонкостенные бетонные конструкции не могут гарантировать заявленную прочность удержания. После установки крепежа, расстояние от его конца до края бетонной плиты должно составлять не менее 1,5 диаметра. То есть, если крепеж М12 устанавливается на глубину 82 мм, то минимальная толщина строительного основания для него – 100 мм.

Расстояние между креплениями

При монтаже конструкций часто возникает вопрос: с каким минимальным шагом устанавливать анкер-клин? Если точки крепления разместить слишком близко друг к другу, то зоны напряжения каждой из них суммируются, и в бетоне может появиться трещина. В справочных материалах по технологии установки анкерных креплений рекомендуется придерживаться следующего правила: межосевые расстояния – не менее 10 диаметров анкера, краевые – не менее 5.

Диаметр, мм М6 М8 М10 М12 М16 М20
Стандартное межосевое расстояние, мм120141180210246303
Минимальное межосевое расстояние, мм5055607090110
Стандартное расстояние от края, мм607190105123152
Минимальное расстояние от края, мм4550556070130

Диаметр и длина анкера

Основными факторами, определяющими несущую способность крепления, являются: прочность бетона, диаметр крепежа и глубина его заделки в основание. Чем тяжелее прикрепляемый объект, тем больше диаметр анкера. При расчете длины необходимо просуммировать три параметра: глубину установки, толщину прикрепляемого элемента и длину выступающего конца шпильки, на который будет накручиваться крепежная гайка с шайбой.

Диаметр и глубина отверстия

Диаметр отверстия должен быть равен диаметру клинового анкера. Глубина отверстия и глубина анкеровки – два разных параметра. Глубина анкеровки – это минимальная глубина погружения шпильки ниже поверхности бетона, при которой достигаются минимальные значения нагрузок. Производители обычно указывают эту величину в характеристиках крепежных изделий. Более глубокое погружение возможно, но оно существенно не повлияет на допустимые нагрузки. Длина отверстия должна быть как минимум на 6-12 мм больше глубины заделки крепежа. В этом дополнительном пространстве соберется шлам, образовавшийся в процессе установки.

Анкер-шпилька

Конструктивными элементами этого крепежа являются резьбовой стержень и муфта распорного типа. В комплект поставки анкер-шпильки входят также гайка и плоская шайба с соответствующими диаметрами.

Процедура монтажа включает следующие этапы:

  • сверление отверстия в бетонной основе;
  • удаление из него образовавшихся частиц;
  • забивание анкер-шпильки в подготовленное к монтажу отверстие.

Фиксируется данный крепеж в отверстии во время закручивания гайки при одновременном удерживании подвешиваемой конструкции. И здесь затягивать гайку нужно, применяя динамометрический ключ, с усилием, указанным производителем.

Современная металлургическая промышленность производит анкер-шпильку в относительно широком диапазоне диаметров метрической резьбы – начиная от M 6 и заканчивая M 24. Впечатляют также предельные значения длины этого метиза – min 40 мм; max 300 мм. Такой разброс размерных характеристик предоставляет возможность закрепления элементов, толщина которых составляет минимум 5, а максимум – 130 миллиметров.

Характерные нагрузки в бетоне C 20/ C 25 представлены в табличной форме

Виды и методы крепления

Анкерное крепление осуществляется с использованием изделий различного типа из стали в тех случаях, когда используются одна или сразу несколько действующих сил — межмолекулярная связь при склеивании, упор, трение.

Анкеры классифицируются по таким признакам:

  • назначение — для фундамента, потолка, рам, универсальные варианты;
  • форма — изогнутая или прямая;
  • конструкция — сборная, цельная;
  • поверхность — с резьбой, гладкая;
  • площадь контакта — для пористого или плотного материала;
  • способ установки — вкручивание, забивание, сквозное крепление, вклеивание.
Читать еще:  Как разбить бетонный фундамент?

Распорные

Распорные анкера с гайками применяются в тех случаях, где работает сила трения. Они имеют вид шпильки с резьбой, втулкой и наконечником конической формы. В процессе вкручивания шпилька расклинивается, надежно удерживая болт в бетоне.

Среди преимуществ клиновых метизов:

  • предельно простой монтаж;
  • возможность осуществления сквозной установки;
  • высокая несущая способность.

Клиновый крепеж используется сугубо для плотных бетонов. Их нужно довольно глубоко погружать, при этом нет возможности повторного применения.

Если на конце стержня используется кронштейн вместо гайки, на крепление такого типа можно подвешивать оборудование.

Клиновой анкер подразделяется на несколько разновидностей гильзовый и втулочный метизы. Они выпускаются в виде болта, на конце которого предусмотрена специальная расклинивающая гайка или предусматриваться шпилька с уширением конической формы. Чтобы внутреннее напряжение распределялось равномерно, изделия усиливаются двойным распором.

Метизы данного типа применяются в бетонах средней и высокой плотности. Благодаря большой площади контакта при небольшом диаметре стержня могут быть выдержаны значительные нагрузки.

Забивные

Для плотного бетона используются забивные метизы небольшой длины с внутренним конусом и метрической резьбой. В процессе вкручивания шпильки или болта он расклинивает основание.

Крепление легко изготовить и оно не будет выступать на поверхность. Такой вариант применяется при установке коробов, воздуховодов и прочего инженерного оборудования.

Метиз забивают в подготовленное отверстие, после чего его расклинивают с помощью кернера-бородка с последующим закручиванием стержня с резьбой любой длины.

К забивному типу относят дюбель-гвоздь или потолочный анкер, которые крепятся на основание с через деталь. Это подходящий вариант для реек, подвесов, потолков Армстронг, а также монтажных закладных. Так как болты нельзя снять, они не редко применяются в качестве противопожарного и противовандального крепежа.

Рамные

Такой тип предназначен для раскрепления дверных или оконных коробок. Разрез гильзы идёт по всей длине, а за счет небольшой расклинивающей гайка в процессе затягивания обеспечивается поджим конструкции к проему вплоть до необходимого положения.

В верхней части гильзы с целью защиты от смещения и проворачивания вокруг оси располагаются упоры.

Саморезы по бетону

Резьба по всей длине метиза позволяет получить очень прочное соединение. При вкручивании в самореза в бетон наблюдается высокое сопротивление на вырыв или сдвиг изделия. За счет этого несущая способность оказывается очень большой.

Разжимные

К данному типу относят болт Молли, также известный как «бабочка». Используется для установки полок, светильников, карнизов и картин в пустотелых бетонных конструкциях, характеризующихся низкой несущей способностью.

Цанга на винте или болте имеет вид раскрывающейся юбки, которая в процессе вкручивания стержня упирается в полости основания с внутренней стороны.

С внешней стороны цанги специальные шипы будут углубляться в бетон, не давая метизу смещаться или проворачиваться в процессе монтажа. Такой болт может продаваться без винта.

Химические

Химический анкер представляет собой быстротвердеющую массу с полужидкой консистенцией, посредством которой болты или шпильки вклеиваются в основание.

Сфера применения

Распорный анкерный болт рассчитан на установку на полнотелые материалы: бетон высокой и средней плотности, полнотелый кирпич и другой природный камень. Специальный вид – двухраспорный, можно использовать для монтажа на пористый материал: пенобетон, газобетон, керамоблоки.

Крепеж используется в следующих работах:

  • установка массивных габаритных оконных и дверных рам;
  • монтаж подвесных элементов – потолка, люстры;
  • сооружение лестниц разного типа;
  • сборка ворот и калиток;
  • установка коммуникаций – кабельный трос, водопроводов, воздуховодов;
  • монтаж балюстрад и консолей;
  • сборка лесов при выполнении строительных работ;
  • крепление конструкций и оборудования с большим весом.

Материал изготовления

  • Сталь, покрытие — желтый цинк
  • Материал использования анкерного болта — Бетон, полнотелый кирпич, природный камень.

Анкера для бетона применяют при монтаже крупных и тяжеловесных конструкций к кирпичу, полнотелому бетону. Болт подходит для крепления практически любого материала, очень универсальное крепежное изделие. Допустимо использование анкеров для бетона с болтом в пустотелом кирпиче или пустотных блоках при монтаже легких конструкций. Недопустимо применение анкерного болта в известняке, пенобетоне и гипсолите.

С анкерным болтом часто используется плоская шайба. Также он используется при работе электрическим гайковертом, так как, в отличии от болта с гайкой, у анкера с шестигранной головкой при монтаже не происходит смещения внутренней шпильки в сторону монтажника. В целях экономии, анкерный болт оцинкованный с шестигранной головкой заменяют на шуруп с шестигранной головой DIN 571 совместно с пластиковым или металлическим дюбелем.

Химические

Химические анкеры — разновидность крепежных элементов, которые кроме силы трения и сопротивления материала также используют силу склеивания посредством использования синтетических смол.

Тем самым обеспечивается дополнительная фиксация. Химический крепеж применяется при закреплении особо тяжелых конструкций либо при работе с пористым и мягким материалом.

Читать еще:  Настил линолеума на бетонный пол

Что такое анкер по бетону

Слово «анкер» подразумевает крепежное изделие, которое используется для фиксации достаточно тяжелых предметов на конструкциях из бетона, природного камня, строительного кирпича. При установке таких элементов необходимо предварительно подготовить отверстие нужных размеров, для размещения болта анкерного типа.

Высокую удерживающую способность крепежа, размещаемого в таком отверстии, помогают такой крепёж:

  • Силы трения, обеспечивают анкера распорного типа;
  • Склеивающие способности специального состава, обеспечивают химические элементы;
  • Специальные упорные элементы, взаимодействующие с внутренними поверхностями отверстия, используют для ячеистых бетонов и пустотелого кирпича.

Самый популярный анкер — крепежный элемент, расклинивающийся внутри отверстия, что обеспечивает высокую надежность соединения.

При помощи подобных болтов можно крепить такие предметы, как:

  • Профили металлопроката;
  • Подвесные потолочные конструкции;
  • Люстры и различные светильники;
  • Деревянные бруски, которые применяются при монтаже потолочных и напольных покрытий;
  • Лестничные конструкции;
  • Самые разные изделия с большой массой и габаритами.

Фиксация анкера внутри отверстия производится двумя основными способами:

  1. Расклиниванием внутри отверстия распорной втулки.
  2. С помощью специального клеевого состава, который связывает поверхность болта и внутреннюю стенку отверстия.

Технология анкерования

Крепёж основан на возникновении реакции между материалами. Химические растворы для проведения работ, полиэфирная смола и отвердитель поставляются в упаковке (таре) двух типов — стеклянные ампулы и тубы (картриджа). Их смешивание вызывает химические и физические процессы фиксации. Скорость фиксации конструкции зависит от типа химического состава смеси и физического состояния (влажность, температура) окружающей среды.

Ампулы. Размер ампулы рассчитан для достижения максимальных нагрузок на крепёж и соответствует размеру анкера. Сверлится отверстие заданного размера, в него вставляется ампула, а затем забивается или вкручивается шпилька. Крепёж может быть изготовлен на месте или приобретен в фирме вместе с ампулами. Ампулы делятся по диаметру и используют для крепежа в отверстиях определённого размера.

Картриджи. В картриджах составы разделены и во время выдавливания смешиваются внутри сопла-насадки, имеющего специальную конструкцию в виде спирали. Они различаются по размерам и схеме компоновки отделов для составов. Заливка состава из картриджа в просверленное отверстие проводится специальным пистолетом дозатором. Преимущество — используются для фиксации анкеров в отверстия любого размера, даже значительно превышающего его диаметр.

Перед установкой крепежа отверстия следует очистить от пыли и загрязнений. При использовании картриджа для пустотелых конструкций в отверстие предварительно вставляют перфорированный патрон из полиэфира. За счет расширения раствора, вытекающего сквозь отверстия, в стенке патрона создаётся дополнительная фиксация химического анкера в бетон.

Возможно применение картриджей в качестве клея для фиксации изделий из различного материала друг к другу. Также они используются для ремонтных работ при затирке трещин, отверстий.

Химический анкер-шпилька. В фиксируемых рабочих поверхностях симметрично формируются отверстия, которые заполняются химическим раствором из картриджа; реже применяют ампулы. Соединение изделий производят чрез вставленную шпильку.

Химический анкер применяют в качестве надежного крепления во многих направлениях современного строительства:

  • строительство дорог (установка шумозащитных экранов, барьерных ограждений, информационных щитов, мачт освещения);
  • фасады вентилируемые (пользуются для крепления конструкций к пустотелому кирпичу и ячеистому бетону);
  • установка сложных конструкций (балконы, консоли, колонны , создание арматурных выпусков);
  • установка более декоративных конструкций (перил, козырьков, освещения, лепнины);
  • реклама (пользуются для установки вывесок, перетяжек, баннеров, информационных конструкций);
  • лифтовая служба (ремонт и монтаж шахт, крепление оборудования, эскалаторы);
  • монтаж подсобного строительного оборудования (леса, краны);
  • установка промышленного оборудования (нефтеперерабатывающие оборудование, конвейеры, станки);
  • склады (стеллажи, подъемники, транспортеры);
  • сборка зданий из блоков (крепление каркасов к фундаментам ,а к ним блоков);
  • усиление прочности конструкции и фундаментов (металлические конструкции, пропитывание кладки стен);
  • реставрация зданий (пользуются для устройства перекрытий, восстановления кладки, крепления новых конструкций к существующим);
  • морское строительство (порта, шлюзы, нефтеналивные терминалы);
  • индустрия водных развлечений( аква-парки ,бассейны, );
  • аэропорты (взлетные полосы, крепление антенн и оборудования для навигации);
  • зимняя индустрия отдыха (подъемники, фуникулеры);
  • энергетика (АЭС, ГРЭС, трансформаторы, опоры ЛЭП);

При выборе использования этого вида крепежа учитывают и значительное снижение затрат. Экономия доходит до 50% в сравнении с использованием традиционных типов анкеров, а особенно при использовании крупногабаритных размеров. Происходит уменьшение запасов на складе и снижение накладных расходов за счет возможности изготовления анкера любой формы на строительной площадке, а также уменьшения их общего количества в работе на единицу площади фиксируемого изделия. Благодаря его характеристикам, любые крепёжные работы легче и быстрее выполняются при использовании химического анкера.

Химические анкеры расширяют горизонты строительства. На рынке появляется все большее их количество с новыми усиленными свойствами фиксации.

На нашем сайте FORUMHOUSE вы можете прочитать про опыт использования данного вида крепежа. Также читайте нашу статью про традиционные саморезы, шурупы и анкеры.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector