Для крепления различных конструкций, оборудования и деталей к бетонному основанию используются анкера. Это металлические изделия в виде стержня с втулками, уширителями, гильзами и прочими приспособлениями, обеспечивающими требуемое сцепление с материалом. Строительные анкера изготавливают из прочной нержавеющей или оцинкованной стали, алюминия или латуни с нанесением составов, защищающих от коррозионных процессов.
Принцип работы и применение
Бетон представляет собой пористый материал, обладающий неоднородной структурой. В месте крепления формируются усилия — на сжатие, срез, изгиб, сдвиг, вырыв или скручивание, которые воспринимаются анкером и несущей конструкцией.
Применяются такие принципы работы:
- Формирование силы трения при взаимодействии материала основания с поверхностью болта. Распор обеспечивается металлическими цангами и дюбелями.
- Сопротивление материала смятию или излому на глубине анкеровки за счет цанговых втулок на крепеже, расширения, а также изогнутой формы стержня.
- Компенсация действующих нагрузок касательными напряжениями в месте контакта металлического стержня и монолита при замоноличивании или склеивании. По такому принципу работают гладкие закладные детали и клеевые анкера.
Анкерам отводится конструктивная или несущая функция. В последнем случае — это нагруженное крепление, где с основанием соединяют:
- балки;
- балконные консоли, плиты перекрытия;
- колонны, фермы;
- лестничные площадки и марши, лифты;
- отделочные и стеновые панели;
- инженерное оборудование, коммуникации;
- пристройки;
- дверные и оконные коробки;
- козырьки, навесы;
- вытяжки;
- потолочные светильники;
- подвесные потолки.
Метизы используются для укладки лаг на полы из бетона или плиты с пустотами. К монтажу таких болтов прибегают при креплении навесной мебели и электрооборудования на стену.
Крепеж конструктивного типа используется с целью предотвращения смещения элементов узла, которые оказываются устойчивы за счет собственного веса и рихтовки в процессе строительства.
Сейчас анкеры применяются при возведении буквально каждого здания. Их монтаж осуществляется до или после заливки бетона.
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.
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.
Характеристики и размеры анкерных болтов по бетону
Болты данного типа по размерам подразделяются на три группы:
- малые — до 8×55 мм;
- средние — до 12×120 мм;
- крупные — до 24×220 мм.
Болты маркируются согласно габаритам с указанием диаметра резьбы, номера сверла, толщины закрепляемой детали, а также глубины отверстия для монтажа.
Так, например обозначение М8 10/60-115 расшифровывается следующим образом:
- диаметр резьбы — 8 мм;
- диаметр сверла — 10 мм;
- толщина прикрепляемого элемента — 60 мм;
- длина анкера — 115 мм.
Технические характеристики:
- минимальная вырывающая сила;
- допустимый максимальный крутящий момент;
- допустимый изгибающий.
Вес метизов можно посмотреть в таблице параметров крепежа.
На основании протоколов испытаний осуществляется составление специальных таблиц с данными о рекомендуемой расчетной и предельно возможной нагрузке на единицу, расстоянии между осями и от края. С учетом этих сведений производится расчет и подбор крепежа с необходимыми характеристиками.
Инструкция по установке
Монтаж анкеров по бетону осуществляется на готовое основание, либо до того, как будет начат процесс заливки монолита.
В первом случае процесс осуществляется с подготовкой скважины и установкой изделия.
Во втором случае болт, шпилька или другая закладная деталь закрепляется с помощью проволоки или приваривается к арматурному каркасу с последующей заливкой раствора.
Для защиты резьбы от загрязнения используется пленка. К дальнейшим работам приступают только тогда, когда бетон наберет необходимую прочность.
Сверление
Перед установкой забивного, распорного или разжимного анкерного болта в бетон, нужно сначала подготовить отверстие, а именно:
- Разметить места, где будут располагаться метизы.
- Просверлить с помощью перфоратора или дрели скважину на 20 мм длиннее стержня и диаметром в соответствии с маркировкой болта.
- Очистить отверстие от остатков сверления посредством.
Если требуется закрепить на основании ту или иную деталь, первым делом её нужно просверлить, а после проделать скважину в несущем элементе сквозь полученное отверстие.
Установка анкера с гайкой
Необходимость применения анкерного болта с гайкой возникает при закрепления тонких конструкций к основанию, например, это может быть металлический уголок или деревянная доска.
Болт забивается в отверстие с помощью молотка, а для закручивания гайки используется ключ. Желательно задействовать накладку из обрезка доски или бруска.
Если нужно удалить болт, перед его извлечением из стены нужно сначала ослабить гайку.
Если необходимо подвесить бытовую технику или оборудование на стену, используются анкеры не с гайкой, а кронштейном. Его необходимо вкручивать до упора таким образом, чтобы в итоге крюк смог занять то положение, которое необходимо.
Установка химического анкера
Инъекционные или жидкие дюбели монтируют в соответствии с инструкцией изготовителя. Они выпускают в картриджах или капсулах. Каждый вид монтируется по своему с определенными особенностями:
- Капсула располагается в отверстии, после чего в неё вкручивают шпильку или болт. Выжидают, пока состав полностью не затвердеет.
- Картридж заряжается в пистолет, скважину заполняют под давлением, а затем производят монтаж метиза.
Технология ремонта трещин в бетоне методом инъектирования, читайте здесь.
Видео: Примеры монтажа разлиных анкеров:
