Анкерный болт

С гайкой

Конструктивными элементами анкерного болта данного типа являются:

• резьбовая шпилька, один конец которой выполнен в форме конуса, а на второй накручена гайка;
• накрученная на шпильку распорная втулка (ее нижний конец имеет продольные прорези на боковой поверхности, которые формируют своеобразные лепестки).

Анкер с гайкой подходит для сквозной установки в предварительно просверленное отверстие

Надежная фиксация такого крепежного элемента обеспечивается за счет того, что лепестки распорной втулки разжимаются, что происходит при воздействии на них конусного конца шпильки. Чтобы конусный конец такого болта начал входить во втулку и разжимать ее лепестки, как раз и используется гайка.

Монтажные параметры анкера с гайкой

Крепят анкерный болт с гайкой в фундаменте или любой другой строительной конструкции из бетона, выполняя следующие действия:

• сверлят отверстие, диаметр которого должен соответствовать размеру поперечного сечения распорной втулки;
• тщательно очищают посадочное отверстие;
• аккуратно забивают при помощи молотка;
• затягивая гайку, добиваются надежного крепления анкера.

После того как установка анкерного болта закончена, можно скрутить с верхней части шпильки гайку и заняться монтажом требуемого предмета.

Порядок установки анкерного болта с гайкой

Выбирая изделия подобного типа, следует иметь в виду, что свою эффективность они демонстрируют только в том случае, если их крепить в прочных и полнотелых материалах (бетон, кирпич, природный камень и др.). Производители, чтобы обеспечить высокую надежность и коррозионную устойчивость таких изделий, изготавливают их из высококачественной стали с цинковым покрытием.

Усовершенствованной моделью анкерного болта данного типа является двухраспорный анкер, который за счет особенностей конструкции можно с успехом крепить не только в прочном бетоне, но и в пустотелых и пористых материалах. В таком болте имеется сразу две втулки, которые разжимаются в процессе закручивания резьбового элемента, создавая более надежное крепление в стене или фундаменте.

Виды фундаментных болтов

По конструктивным особенностям выделяют 6 основных типов:

• Изогнутые
• С анкерной плитой
• Составные
• Съемные
• Прямые
• С коническим концом

Характеристики каждого вида

ГОСТ

Тип 1.2 (диаметр 24 ММ ГОСТ 24379.1-80) отличается тем, что устанавливается в «стаканы» готовых фундаментов, которые впоследствии заливаются бетоном.

2. Тип 2 (1-3) – болт фундаментный с анкерной плитой, который устанавливают до бетонирования путем погружения его в колодец.

3. Тип 3 (1-3) – анкер фундаментный составной. Нижнюю его шпильку и муфту монтируют до бетонирования основания. Верхняя часть шпильки составной конструкции ввинчивается в муфту. Затем схватывается с помощью сварки после установки оборудования. Оно обычно монтируется методом поворота или надвижки.

4. Тип 4 (1-3) – анкер фундаментный съемный. Он оправдан для применения тяжелого прокатного, кузнечно-прессового оборудования, когда в процессе эксплуатации необходим ремонт или замена оборудования. При установке этих типов анкерная арматура устанавливается до бетонирования фундаментов, а шпильки устанавливаются уже после бетонирования.

5. Тип 5 – болт фундаментный прямой с шайбой и двумя гайками монтируют в готовые фундаменты. Их ставят уже в просверленные с помощью перфоратора отверстия. Крепятся они эпоксидным или силиконовым клеем или виброзачеканкой цементно-песчаной смесью.

6. Тип 6 (1-3) – болт фундаментный с коническим концом монтируется аналогично 5 типу – в готовый фундамент. При этом болт закрепляют разжимной цангой или цементным раствором при вибропогружении в него шпильки.

На какую глубину следует заделывать фундаментные болты в бетон, состав цементно-песчаной смеси, цементный раствор и клей, марку бетона для заливки фундаментов назначают в проекте в соответствии с действующими нормативными документами, СНиП, ГОСТ, которые утверждены в установленном порядке.

Затягивать фундаментные и анкерные болты следует так, чтобы сила трения, которая создается массой оборудования и усилием затяжки болта, была больше, чем усилия сдвига оборудования в процессе его работы. Тогда болт будет работать в благоприятных условиях – только на разрыв. Крепежные болты для фундамента производят заводы, которые выпускают оборудование и машины. В случае их отсутствия, используются болты на заказ. При этом их диаметр должен равняться диаметру отверстий в лапах машинной рамы. Если нет возможности узнать точную нагрузку на крепеж, то длину анкерных болтов принимают равной 15 диаметрам болта, а длину фундаментных болтов – 20 диаметрам.

Параметры и требования нормативного документа

Выбирая анкерные крепежные элементы для решения определенной задачи, следует ориентироваться на соответствующую нормативную документацию (ГОСТ), в положениях которой указаны все параметры таких изделий. Требованиями ГОСТа оговариваются не только размеры и вес анкерного болта с гайкой, но другие технические характеристики (в частности, уровень максимальной нагрузки, которую он в состоянии выдержать).

Самым маленьким крепежным изделием подобного типа, согласно положениям ГОСТа, является анкер, размеры которого составляют 5х6,5х18 мм. Если он произведен из качественного материала, то способен выдержать нагрузку до 800 кгс (на вырывание). Иными словами, при помощи такого небольшого по размерам анкера можно выполнять крепление предмета, вес которого составляет 800 кг. На практике обычно выбирают анкеры, предельно допустимая нагрузка на которые, оговоренная в нормативной документации, значительно превышает показатель массы фиксируемого изделия.

В соответствии с основными параметрами (диаметр, длина, уровень допустимой нагрузки), все подразделяются на несколько классов, что также указано в нормативном документе для таких изделий.

Установочные параметры анкерных болтов с гайкой

Технические характеристики анкеров

Важными параметрами болтов анкерного типа являются их размеры. Выбирая крепежное изделие по размерам, следует ориентироваться в первую очередь на вес фиксируемого с его помощью предмета: чем данный показатель выше, тем более длинным и толстым должен быть болт. Естественно, следует учитывать и толщину конструкции, в которой будет монтироваться анкер. В противном случае (если длина болта будет подобрана неправильно) вы можете пробить им стену или пол насквозь.

Минимальная длина шпильки анкерных болтов, которые выпускает современная промышленность, начинается с 18 мм. Данный параметр может достигать величины 400 мм. Если говорить о диаметре анкерных болтов с гайкой, который считается по диаметру распорной втулки, то стандартом оговаривается минимальное значение и такой величины, равное 6,5 мм. С увеличением длины шпильки диаметр анкера также увеличивается и может достигать 20 мм.

Описание и свойства анкерного болта

Распорная система в герое статьи именуется втулкой. В нее входит болт. При ввинчивании крепежа муфта деформируется. Это залог крепкой стыковки. Не зря анкеры удерживают то, что не по силам обычным болтам. В «мертвой хватке» усовершенствованных креплений участвуют 3 силы:

• Склеивания. Этот принцип еще именуют замоноличиванием. Там, где анкерный болт соприкасается с монолитом, возникает касательное напряжение. Оно компенсирует ложащиеся на крепеж нагрузки.
• Трения. Оно так же возникает при соприкосновении болта с основанием при условии наличия распора. Его обеспечивает цанга из металла или пластиковый дюбель. Последний – вариация втулки из полимерного материала. Цанга из металла тоже способна пружинить, поскольку имеет разрезы. Давление на втулку заставляет прорези сужаться. Трение болта с основой передает на нее нагрузку, изначально приходившуюся на крепеж.
• Упора. Эта сила действует на глубине анкеровки. Втулка от давления окружающего материала деформируется, надежно обхватывая болт. Сопротивление основы смятию или излому становится той самой силой упора, снимающей нагрузку с крепежки.

В большинстве случаев крепление анкерными болтами основывается на 2-ух или 3-ех рабочих силах. Если нагрузка, приходящаяся на «якорь»  больше, снимаемой с него, начинают действовать силы разрушения:

— Срез. Формируется на границе крепления основания анкера. Происходит сдвиг, переламывающий болт.

— Вырыв анкера. В отличие от среза может быть частичным. Основание сохраняет конструктивную целостность, но болт из него вылетает.

— Вырыв болтом материала. Здесь превышается уже предел прочности основания. Анкер оказывается «сильнее». Основа не выдерживает передаваемой на нее нагрузки и теряет конструктивную целостность. Как правило, материал вырывается коническим куском или кромкой, если болт установлен близко к краю.

— Пластический изгиб болта. Происходит, когда действующие на анкер силы изгиба превышают допустимые.

— Выгорание анкера. Происходит при чрезмерном нагреве самой крепежки или материала-основы. Болт попросту плавится.

— Коррозия. «Настигает» анкера, поскольку их болты, а порой и втулки, делаются из металла. При недостаточной защите сплава от влаги, он может начать ржаветь и рассыпаться.

Качество якорных крепежек регулирует ГОСТ. Анкерный болт должен соответствовать стандарту за номером 24379 от 2012-го года. В документе прописано, что изготавливаются анкера только из высокопрочных и высоколегированных сплавов.

Быть пластиковой может только втулка болта. Его длина, согласно ГОСТу, варьируется от 4,5 до 22,5 сантиметров. Размеры анкерных болтов подбираются в соответствии с прогнозируемой нагрузкой на них. Иначе, крепежки могут разрушиться сами, или нарушить целостность материала-основы.

Основные виды

Именно от основных видов, которые представлены в продаже, будут зависеть особенности монтажа не только самого болта, но и того изделия, которое вы будете фиксировать к стене. При этом современный рынок предлагает множество вариантов, но среди них хотелось бы выделить следующие разновидности:

1. Болт с гайкой. Этот вариант самый распространенный. Здесь конструкция имеет резьбу на шпильке, на которую, с предварительно установленной шайбой, накручивается гайка. Как мы говорили раньше, конструкция предполагает наличие распорной втулки. При монтаже, поместив изделие целиком в отверстие, диаметр которого должен быть не более чем диаметр распорной втулки, начинают закручивать гайку.
При этом болт втягивается, расталкивает края распорной втулки, и она расширяется, прижимая изделие к краям проделанного отверстия. Соединение получается максимально прочным, простым и в то же время разборным. Последнее свойство является значимым, поскольку если применять сварочное соединение, то разобрать уже будет проблематично.

Анкерный болт с кольцом

В зависимости от назначения, само изделие может отличаться по длине, а также другим особенностям. Например, есть короткие, с увеличенным диаметром шайбы, с наличием дополнительного гальванического покрытия, либо обычные, а также изделия, покрытые цинковым слоем.

Довольно часто применяется анкерный болт двухраспорный. Это вариант крепежа, когда изделие имеет две втулки, одна из которых является дополнительным усиливающим узлом. Последнее обеспечивается дополнительной площадью соприкосновения со стенами.

Анкерный болт с крючком

Наиболее узкой разновидностью считается анкерный болт клиновый. Они не нашли широкого применения, как все вышеперечисленные, но тоже имеют место быть на мировом рынке. В отличие от предыдущих вариантов, где основным разборным узлом является втулка, здесь в качестве этого узла выступает подвижный элемент в форме клина.

Когда мы вращаем гайку, клинообразный элемент свободно перемещается. Находя максимально узкое место, он упирается и начинает расширяться под действием внешних сил. Таким образом, соединение получается надежным. Но, конструкция такого анкера сложнее, поэтому он обходится дороже.

Основным действием при монтаже является необходимость проделывать отверстие. Его желательно либо делать чуть меньше, либо таким же диаметром, как и диаметр втулки. В то же время есть и такие разновидности как забивные анкеры.

В отличие от предыдущих видов, здесь необходимо проделать отверстие, вставить туда специальные гильзы, выполнить ударное действие специальным гвоздём, после чего его извлечь и закрутить во внутреннее пространство болт, либо крюк или что-то другое, чтобы выполнить монтаж в дальнейшем.

Отличить изделия можно и по типу инструмента, которым будем работать. Зачастую в основании анкера лежит гайка, воздействуя на которую гаечным ключом можно создать необходимое давление. Это позволит расширить гильзу даже в самых труднодоступных местах. Что касается других модификаций, то это разновидности под отвёртку.

Анкерный болт с гайкой двухраспорный

Их покупают значительно реже, поскольку отвертка не способна создать такое усилие, как гаечный ключ. Но, это удобно тогда, когда производится скрытая установка анкерных болтов. Поэтому если такой тип и применяется, то при небольших диаметрах, например, когда диаметр втулки менее 12 мм.

Особенности монтажа

На надежность крепления, которую должен обеспечить анкер, серьезное влияние оказывает и правильность его монтажа. Для того чтобы понять, как выполнять монтаж анкерного болта, можно разобрать этот процесс на примере установки распорного изделия.

1. В строительной конструкции сверлят отверстие, диаметр которого должен соответствовать поперечному размеру распорной втулки анкерного болта.
2. Используя ершик соответствующего диаметра, обычную медицинскую грушу или пылесос, внутреннюю часть отверстия тщательно очищают от строительной пыли и кусочков материала, который в него выкрошился.
3. Крепежное изделие вставляют в подготовленное отверстие, для чего можно использовать молоток. Следует иметь в виду, что распорная втулка анкерного болта должна входить в посадочное отверстие с некоторым натягом, только тогда монтаж будет качественным.
4. После того как крепеж вставлен в отверстие, выполняют разжимание его распорной втулки. Проводят такую процедуру путем затягивания резьбового элемента, который и разожмет втулку, воздействуя на нее изнутри.

Типы монтажа анкерных болтов (нажмите для увеличения)

Большая часть анкерных болтов устанавливается по вышеописанному алгоритму, исключение составляют лишь анкеры забивного типа. Принцип крепления последних заключается в том, что их распорная втулка разжимается не винтом, а при помощи специального ударного устройства.

Последовательность монтажа забивного анкера

На практике также часто приходится сталкиваться с необходимостью использования анкерных болтов цангового типа. Основным отличием данных анкеров, которые обычно применяются для крепления к строительным конструкциям крупногабаритных предметов, является наличие в их конструкции специальной цанги, выступающей в роли распорной втулки. Резьбовое отверстие в цанге, на боковой поверхности которой имеются продольные разрезы, имеет конусообразную форму. При вкручивании в такое отверстие шпильки или винта цанга разжимается, надежно фиксируясь внутри посадочного отверстия.

Анкерный болт: разновидности и назначение

Как ни странно, но анкерный болт имеет достаточно много разновидностей – обусловлено это нюансами крепления различных изделий. Кроме изделий широкого назначения, существуют и узкоспециализированные виды анкерных болтов, которые разработаны для крепления определенных изделий. Рассмотрим более подробно основные, наиболее часто используемые разновидности данного крепежа.

1. Анкерный болт с гайкой. Устроен такой крепеж достаточно просто и состоит он из трех частей. Это винт, на конце которого вместо привычной головки под отвертку или шестигранник расположено конусное утолщение, металлическая трубка с прорезями на одном из концов и непосредственно сама гайка, которая в процессе навинчивания на винт втягивает его конусный край внутрь трубки, тем самым разжимая ее и распирая в отверстии. Это универсальный крепеж, предназначенный для установки в бетон, природный камень и полнотелый кирпич. Диаметр такого анкера не может быть меньше чем 6мм, а длина 60мм – если говорить о максимальных размерах таких анкерных болтов, то, как правило, это диаметр 28мм и длина 300мм. В принципе, это стандарт практически для всех изделий данного типа, который относится ко всем видам анкеров – естественно, не без исключений, о которых мы упомянем в дальнейшем.
2. Анкерный болт с крюком. Это, можно сказать, тот же вариант, что и выше, только винт такого анкера имеет продолжение в виде крюка – гайка в подобных крепежных изделиях играет роль фиксатора, а сам анкер зажимается посредством вращения крюка. Используется такое крепление для навешивания на стену изделий, которые требуется периодически снимать – данные анкеры позволяют делать это очень быстро. Если вы ищете крепление для водонагревательного бака, то ничего лучше придумать невозможно.
3. Анкерный болт с кольцом. Это все тот же вариант, что и выше, только вместо крюка мы имеем в качестве продолжения винта петлю. Используются такие анкеры в основном для установки в потолок и подвешивания на них чего-либо. Также данный тип анкеров довольно часто применяется для установки растяжек, на которые может быть подвешено практически все что угодно.
4. Распорный анкерный болт, или, как его еще называют, ударный. Никаких гаек и никаких головок под отвертку или шестигранник этот вид крепежа не использует для установки – его принцип монтажа основан на расклинивании двух частей анкера (трубки и штока) сильным ударом молотка по штоку. Если вы знакомы с таким изделием, как дюбель Бербаха, то наверняка поймете, о чем идет речь – в некотором роде эти изделия можно сравнить друг с другом. Это анкерный болт по бетону и только – после расклинивания его в отверстии с его трубчатой части скручивается гайка, которая и фиксирует необходимый вам предмет на стене. Такое крепление в силу своей несущей трубчатой конструкции не в состоянии выдерживать большие нагрузки – для бытовых целей вариант отличный, но не более.
5. Клиновой анкерный болт. Это модификация стандартного анкерного болта с гайкой – слабая попытка улучшить изделие, которая ровным счетом практически ничего не добавила. Этот анкер имеет достаточно сложную конструкцию и, соответственно, более высокую стоимость, что в основном и стало препятствием к распространению этого изделия.
6. Двухраспорный анкерный болт. В некотором роде это тоже модификация анкерного болта с гайкой, только более удачная – его основное отличие заключается в двойном распоре, который обеспечивается двойной трубчатой втулкой. Распор такого анкера в отверстии осуществляется по концу и середине крепежного изделия.

Кроме вышеперечисленных, можно выделить еще два типа анкерных болтов, которые относятся к изделиям широкого применения и используются очень часто. Это анкер с головкой под шестигранник (не путайте его с анкером с гайкой, он имеет кардинально противоположный принцип работы – шестигранник у него располагается именно на болте, а крепление его в стене осуществляется с помощью конусной гайки), а также анкерный болт под крестовую отвертку. Последний вариант изготавливается исключительно в малых диаметрах и более чем на 12 такой анкер не найти. Принцип его работы точно такой же, как и у анкерного болта с головкой под шестигранник.

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.

Классификации по различным параметрам

Каждый строитель подтвердит, что качественные анкеры обладают высокой прочностью. По этой причине их применяют на бетонных конструкциях большой массы, где на места соединения приходится высокая нагрузка. Например, их используют для крепления перил, ограждений, а также применяют для закрепления балконов и фасадов.

Крепление предметов с помощью анкеров дает возможность выполнять надежную фиксацию необходимых элементов или к бетону, или цельному камню. Используемые для фиксации конструкций и предметов анкеры могут быть нескольких видов:

• с анкерной плитой;
• изогнутые;
• прямые;
• съемные;
• составные;
• имеющие конический конец.

Каждая разновидность анкерных болтов имеет свой особый тип исполнения. Размер может варьироваться в зависимости от предназначения крепежа и обычно находится в диапазоне от 1,2 до 14 см.

По способу монтажа применяемые для бетона анкера различаются между собой на:

• глухие. Их установка производится непосредственно перед заливкой бетона. По своему виду крепёж имеет форму изогнутой шпильки. Такая особенность его конструкции обеспечивает возможность для его надежного удержания в фундаменте после застывания. Пока происходит застывание раствора, болты удерживаются за счёт специальных приспособлений — кондукторов;
• съемные. Дополнительно используются специальные плиты или же применяются закладные детали. Фиксация анкера происходит при помощи клея или же используется раствор, который готовится из песка и цемента. В основании болты вставляют в пазы или же их закрепляют, используя для этого цанги. Их монтаж выполняется до начала работ по бетонированию.

По методу установки анкера делятся на химические и механические. Последние бывают следующих видов:

• закладной. При установке закладывается в бетонную смесь, где и происходит его затвердевание;
• клиновой. При выполнении монтажа такого анкера происходит его расширение. В результате обеспечивается необходимая фиксация;
• забивной. В заранее созданное отверстие забивают втулку, в которую входит болт;
• с шайбой. Использование такого крепежного элемента обеспечивает прочную фиксацию элемента у основания. Например, можно легко закрепить бытовой прибор или же надежно зафиксировать навесную мебель;
• С гайкой. С помощью такого типа анкеров можно удобно крепить предметы, отличающиеся значительной массой, на высоте. При фиксации предмета с помощью такого крепежа необходимо на стене заранее установить болт, после этого на него надеваются отверстия в той части, которую необходимо закрепить, а потом зафиксировать при помощи гайки. Анкера этого вида отлично подходят для фиксации бытовых приборов, которые необходимо периодически снимать со стены;
• с крюком или кольцом. Их крепление осуществляется к перегородкам, выполненным из бетона. Обычно они используются для закрепления осветительных приборов или же применяются при выполнении работ, связанных с монтажом коммуникаций. Размер крепежа в данном случае может быть индивидуальным для каждого случая. Чем более тяжелый предмет необходимо зафиксировать, тем более прочным должен быть анкер. Обычно его длина равнозначна толщине основы;
• распорный;
• двухраспорный. Его особенностью является наличие двух подвижных муфт. Благодаря им обеспечивается повышенная прочность;
• рамный. Этот тип анкеров используется для монтажа пластиковых, а также деревянных окон. Особенностью его конструкции является наличие скрытой головки.

Применение

Две основные сферы, где применяется анкер, это строительство и ремонт. Также он применяется в благоустройстве. Например, в строительстве, с его помощью удобно монтировать межкомнатные двери, входные двери из металла и пластика, в некоторых случаях окна и иные светопрозрачные конструкции.

Анкерный болт забивной

В вопросах отделки, при помощи анкера следует монтировать основу для натяжных потолков, устанавливать карнизы, крепить спортивный инвентарь в условиях квартиры и частного дома при наличии бетонных стен, а также производить монтаж люстр и других подвесных конструкций. Все элементы спортзала, которые подвешены на потолок, обязательно висят на анкерах. Анкера, в свою очередь либо имеют крюк, либо рассчитаны на кольцо.