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
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на проектировании и работах по реконструкции и перестройки домов любой сложности
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.
Клиновой – для высоких нагрузок
Это наиболее распространённая категория анкерных болтов, широко применяемая в частном и капитальном строительстве. По внешнему виду это металлический стержень, расклиненный с одной стороны и дополненный резьбой с другой. На конусной части присутствует распорная гильза, в базовую комплектацию входит гайка и шайба.
Применяются клиновые анкеры для монтажа нагруженных конструкций на бетонные поверхности.
Это может быть обустройство лифтовых шахт, лестничных пролётов, монтаж инженерных коммуникаций. В бытовых условиях, такие анкер-болты используются для потолочного крепления габаритных и тяжёлых люстр.
| Преимущества | Недостатки |
|
|
Также к недостаткам можно отнести «неизвлекаемость»: установленный анкер невозможно демонтировать и использовать повторно.
В таблице вы найдете обозначения и описания анкеров известных производителей.
| Производитель | Тип | Выпускаемые диаметры и длины анкеров,(мм) | Примеры и расшифровки обозначений (размеры указаны в мм) | Особенности |
| Fischer (Германия) | FBN | 6…20 (40…421) | FBN 12/100[+120] [GS] 12 – диаметр анкера и резьбы; 100 – полезная длина t — стандарт; 120 – максимальная длина t (указывается не всегда); GS – комплектуется широкой шайбой DIN 9021 (при обычной шайбе DIN 125 не указывается). FAZ 12/10[GS] FAN 10/100 FB 16/25 A4 | Fischer Bolzen. Сталь 6.8 оцинкованная или А4 нержавеющая. Наиболее распространен благодаря невысокой стоимости при высокой надежности. |
| FB | 6…16 (65…173) | Выпуск ограничен (в основном из сталей А4) | ||
| FAZ | 8…24 (75…234) | Fischer Ankerbolzen Запатентованная особая конструкция распорной гильзы обеспечивает применения в растянутых и разорванных зонах бетона | ||
| FAN | 10…12 (90…193) | Выпуск ограничен (из нержавеющих сталей А4) | ||
| Hilti (Лихтенштейн) | HST | 8…12 (75…235) | HSA-F M16x190/75[/95] 16 – диаметр анкера и резьбы; 190 – полная длина анкера; 75 – полезная длина t — стандарт; 95 – максимальная длина t (указывается не всегда); HST M12x115/20 | Hilti Stud Anchor. Сталь класса прочности 6.8 оцинкованная (5 мкм). Выпускаются и из нержавеющих сталей А4. |
| HSA | 6…20 (50…300) | |||
| Mungo (Швейцария) | MSD | 6…20 (50…270) | m3 12х113 12 – диаметр анкера и резьбы; 113 – полная длина анкера. MSD 10х120 MSD-C 16×300 – с широкой шайбой DIN 9021 MSDr 10×70 – из нержавеющей стали А2 | Stahlbolzen.. Сталь оцинкованная |
| m3 | 6…20 (50…170) | Особая конструкция распорной втулки обеспечивает высокую надежность от прокручивания анкера и сохранение несущей способности в бетоне с трещинами. | ||
| Sormat (Финляндия) | S-KA | 6…20 (40…280) | S-KA 8×50 8 – диаметр анкера и резьбы; 50 – полная длина анкера. S-KAK D 12/65 12 – диаметр анкера и резьбы; 65 – полезная длина t; D – анкер с двумя распорными втулками | Kiila-ankkuri Изготовливаются из стали 6.8 по DIN 1654 или 1651, электрооцинкованные. |
| S-KAK | 6…20 (40…280) | То же, что анкеры S-KA, но горячеоцинкованные. | ||
| S-KAH | 6…20 (40…220) | То же, но из нержавеющей кислотостойкой стали А4. | ||
| Tox (Германия) | BA | 6…16 (65…315) | BA 12/30/125 12 – диаметр анкера и резьбы; 30 – полезная длина; 125 – полная длина анкера. | Bolzenanker cталь оцинкованная |
| Allfa (Германия) | 72000 | 6…12 (40…180) | 72000-10150 10 – диаметр анкера и резьбы; 150 – полная длина анкера. | Wedge anchor. Сталь оцинкованная желтопассивированная. |
| NOBEX (Италия) | TM TMX TMXX | 6…20 (40…220) | TM 8×115 8 – диаметр анкера и резьбы; 115 – полная длина анкера. | Ancoranti TM – оцинкованная сталь, TMX – нержавеющая А2, TMXX – нержавеющая А4 |
| Koelner (Польша) | SR | 6…20 (40…250) | SR-12×130 10 – диаметр анкера и резьбы; 130 – полная длина анкера. | Wedge anchor. Сталь 4.6 оцинкованная, желтопассивированная. |
| Technox (Польша) | B-Z | 6…16 (75…300) | B-Z 10/130 [A4] 10 – диаметр анкера и резьбы; 130 – полная длина анкера | Kotwa stalowa Сталь оцинкованная (втулка нержавеющая) или все из нержавеющей стали A4 |
| B | 6…20 (40…350) | B 16/115 16 – диаметр анкера и резьбы; 115 – полная длина анкера | Сталь А45 оцинкованная | |
| B-L | 8…16 (75…175) | |||
| Anchor Fasteners (Тайвань) | WAM | 6…20 (40…300) | WAM-10125 10 – диаметр анкера и резьбы; 125 – полная длина анкера. | Wedge anchor. Сталь оцинкованная, желтопассивированная. |
| INKA (Турция) | IDKL | 6…16 (75…145) | IDKL12110 12 – диаметр анкера и резьбы; 110 – полная длина анкера. | Klipsli Dübel Сталь 5.6 оцинкованная |
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
Размерные характеристики болтов анкерного типа, устанавливаемых в бетон
Значения длины анкеров (обозначение L) и диаметра (обозначение D) резьбового отрезка определяются их назначением.
Крепежные детали с метрической резьбой D <12 мм и L ≤ 20 см применяются, в основном, при осуществлении ремонтных работ самими владельцами объекта недвижимого имущества.
Стальные фиксаторы, параметр D которых достигает отметки 20 мм, а L≤35см, широко используются в целях организации промышленного производства и в строительстве для фиксации массивных и крупногабаритных конструкций.
От размерных характеристик анкерного болта напрямую зависят следующие показатели:
- предельная величина несущей поверхности. Изменяется для крепежных деталей различного вида в диапазоне 5 см…30 см;
- максимальная толщина подлежащих монтажу элементов – в пределах от 1,5 см до 6 см;
- максимальное усилие на вырыв – min 1,5 кН; max 30 кН
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.
Виды разрушений
Исходя из практики, для анкерных болтов важны два вида расчетных нагрузок: на вырыв и на срез. Под прочностью на вырыв, который сопровождается растяжением крепежа, подразумевается устойчивость к разрушению бетона по конусу и краю; вырыв анкера из отверстия или разрушение стального тела анкера.
Сдвиг крепежа происходит, когда нет достаточной прочности на срез и сопровождается разрушением бетона по краю и под действием рычага, а также разрушение по стали.
Из-за действия каких сил крепеж теряет свою функциональность? В природе и, соответственно, в физике различают нагрузки на статические и динамические.
Статические нагрузки отражают влияние собственной массы узла. Динамические нагрузки, постоянные или переменные по величине, отличаются в зависимости от точки приложения и длительности по времени.
Примеры статической нагрузки: собственный вес элементов, конструкций, вес дополнительного груза в виде снега, прилегающий детали; а наиболее серьезную динамическую нагрузку представляет вибрация — например, от работающего оборудования, примыкающего к стене, где установлен анкерный болт.
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.
Дополнительно закрепляемые анкерные болты
Дополнительное крепление анкерных элементов в настоящее время является более распространенным видом. Его используют в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно предсказать положение точек привязки.
Дополнительно закрепленные анкерные болты вставляются в материал, забиваются или забиваются в просверленные отверстия. Здесь они фиксируются за счет трения, вызванного фиксатором анкера в основном материале, или приклеиванием, или с помощью связующих на силикатной основе.
Два фактора являются решающими для правильного выбора метода анкеровки [2]:
- Размер и тип нагрузки, действующей на анкер;
- Свойства материала, в котором закреплен анкерный элемент.
Размеры анкерных болтов определяются с учетом готовности стыка к передаче нагрузок, расположением стыка в определенной среде (агрессивность, температура, конденсация водяного пара), взаимной реакцией основного материала и анкера.
Для любого вида анкеровки болтов лучше применять продукцию известных производителей, которые дают гарантию на метизы и контролируют процесс изготовления на всех этапах. Цена на анкерные болты в таких случаях, как правило, выше, но это окупается долговечностью.
