Такая фигура может выдерживать очень большие нагрузки на сдвиг.
Анкерный болт: назначение, конструкция, применение
Анкерный болт – один из самых эффективных видов крепежа благодаря своей конструкции. Он используется для крепления тяжелых, крупногабаритных предметов к строительным конструкциям из широкого спектра материалов различной прочности и плотности. Анкеры обладают широкой универсальностью. Они используются как при строительстве новых зданий, так и при проведении ремонтных работ на существующих зданиях. Основная область применения – анкерное крепление в бетонных фундаментах. Однако существует множество разновидностей промышленно выпускаемых анкерных болтов, предназначенных для крепления в слабоструктурированных материалах, таких как щелевой кирпич, пенобетон и газобетон.
Анкерный болт используется для крепления приборов, оборудования и мебели к строительным основаниям из натурального камня, непористого кирпича или монолитного бетона.
Принцип действия основан на увеличении диаметра цилиндрической рабочей поверхности за счет давления, оказываемого коническим стержнем резьбовой шпильки или гайки аналогичной формы. Способность данного крепежа воспринимать значительные усилия обусловлена сочетанием следующих факторов
- внедрение граней указанной проставки во внутреннюю поверхность монтажного канала;
- цанга удерживается в монтажной полости за счет силы трения.
Конструкция
Классический анкерный болт представляет собой комбинированную металлическую конструкцию. Его составные части следующие:
- резьбовая шпилька или болт с коническим хвостовиком;
- фланцевая гайка. Обычная шестигранная гайка может использоваться в сочетании с плоской шайбой;
- стальная скользящая гильза/крепеж с продольными пазами.
Схожим по конструкции с анкерным болтом является другой очень популярный крепежный элемент – дюбель. Основное различие между ними заключается в материале изготовления. Рабочая часть дюбеля не твердая, а мягкая. Как правило, она изготавливается из пластика. Крепежный элемент – например, саморез – крепится к дюбелю. Дюбель полагается исключительно на эффект трения между поверхностью дюбеля и поверхностью крепления.
Стеновой дюбель изготавливается из металла. Это может быть сталь, алюминий или цветной сплав цинка и латуни. Поэтому не только трение обеспечивает прочное соединение анкерного болта с основанием. Вторым важным фактором является прочность материалов. Поэтому анкерный болт более устойчив к динамическим и статическим нагрузкам, чем сопрягаемые элементы на основе дюбелей.
Конструкция и применение
Для того чтобы правильно выбрать и применить такой крепежный элемент, как кольцевой анкер, полезно знать его конструкцию и технические характеристики. Основой такого изделия (как и любого другого анкера) является распорная гильза, которая обеспечивает его надежное крепление в заранее подготовленном отверстии. За раскручивание гильзы отвечает резьбовой элемент, на боковой поверхности которого имеются продольные прорези, образующие отдельные лопасти. Нижний конец имеет коническую форму, а верхний – стопорное кольцо, облегчающее установку различных компонентов.
Оцинкованные анкерные болты с несваренным кольцом
Основное назначение анкеров с кольцом на конце – установка подвесных конструкций на поверхности стен или потолка. В строительной отрасли кольцевые анкеры широко используются для надежного крепления строительных лесов к стенам строящегося здания. С помощью этого крепежа очень удобно делать различные разрезы, проводить электромонтажные работы, закреплять кабели и элементы коммуникаций на поверхности строительных конструкций.
Перед установкой анкерного болта с кольцом в строительную конструкцию необходимо оценить качество используемого материала. Обратите внимание, что анкер данного типа обеспечивает высоконадежное соединение только при установке в материалы с компактной внутренней структурой (бетон, строительный кирпич, природный камень и т.д.).
В пористых и пустотелых материалах этот тип анкера, оснащенный распорным элементом обычной конструкции, потеряет свою эффективность.
Разновидности и принцип работы
Принцип разжимного болта, по которому работает кольцевой анкер, является самым эффективным методом крепления из существующих на сегодняшний день. Втулка такого болта, помещенная в отверстие, расширяется при вкручивании резьбового элемента, образуя надежное соединение с его внутренними стенками. Для максимального расширения распорки нижняя часть резьбового элемента имеет коническую форму.
Высокопрочный кольцевой анкер (рым-болт) имеет четыре расширяющихся сегмента и хорошо фиксируется в отклоненных отверстиях
Анкерные болты с анкерным кольцом на конце могут быть изготовлены из различных видов металлического сплава, что специалисты рекомендуют учитывать при выборе и установке такого изделия.
Углеродистая сталь без покрытия
Это самый простой вариант недорогих анкерных болтов.
Сталь с цинковым покрытием
Слой цинка наносится на сталь методом гальванического покрытия. Цинковое покрытие надежно защищает анкерный болт от воздействия окружающей среды.
Сплавы нержавеющей стали
Основные используемые марки стали: A1, A2 и A3. В зависимости от марки стали болты различаются по своим техническим и эксплуатационным свойствам.
Это материал, который не только обладает высокой пластичностью, но и чрезвычайно устойчив к коррозии. Анкерные элементы из латуни подходят не только для использования в условиях повышенной влажности, но и могут быть установлены под водой.
Для установки объектов в различных строительных материалах необходимо правильно подобрать анкерные элементы. Только так можно гарантировать необходимую надежность получаемого соединения.
Анкерное крепление
В ходе строительных и ремонтных работ часто возникает необходимость крепления конструкций к различным несущим поверхностям, начиная от стен, включая потолки, и заканчивая фасадами зданий. Конечно, самый обычный гвоздь подходит для установки на основание из глиняного кирпича, а тем более на деревянное основание. Иная ситуация складывается при креплении объектов к монтажному основанию из силикатного кирпича или бетона. В этом случае требуется более прочное крепление – анкер.
Анкер, выступающий в качестве крепления, удерживается в монтажном основании двумя силами, которые возникают при приложении к нему внешней нагрузки.
Сила трения. Возникает, когда вектор действующей внешней силы направлен вдоль оси анкерного стержня. Проще говоря, если нагрузка стремится вырвать звено из основания. Эта сила компенсируется силой трения анкерного звена о материал основания.
Удерживающая сила. Возникает при приложении нагрузки, вектор которой перпендикулярен оси резьбового анкерного стержня. Это означает, что внешняя сила стремится сломать или согнуть стержень. Эта сила компенсируется внутренним сопротивлением материалов как самого разъема, так и монтажного основания.
Внешние нагрузки чаще всего возникают по отдельности, но могут возникать и одновременно. В последнем случае направление результирующей внешней силы будет таким, как показано на рисунке (вектор R). Величина результирующей компенсирующей силы увеличивается с ростом длины самого анкера и плотности материала основания анкера.
Разновидности анкеров
Современная сталелитейная промышленность выпускает достаточно большое количество разновидностей анкерных технологий. Ниже перечислены только самые популярные.
Приводной анкер
Конструкция данного оборудования включает в себя:
- Металлическую муфту, которая, в свою очередь, состоит из двух частей.
- На боковой стороне первой части имеются пазы с коническим сечением.
- На внутренней поверхности второй части имеется метрическая резьба;
На рисунке указаны следующие важные параметры забивного анкера:
- L – это длина крепежного элемента. Фактически, это глубина анкеровки. Значения этого параметра варьируются от 25 мм до 80 мм;
- D – внешний диаметр металлического соединителя. Пределы следующие: мин. 8 мм; макс. 25 мм;
- B – длина метрической резьбы. Этот параметр совпадает с глубиной ввинчивания винта и может составлять от 11 мм до 33 мм;
- A – диаметр метрической резьбы. Минимальное значение – М 6, максимальное – М 20.
Расширительный болт .
Компонентами этой крепежной детали (также известной как анкерный клин) являются
- Резьбовой стержень с коническим хвостовиком;
- распорная втулка;
- гайка;
- плоская шайба.
Основные размерные данные анкерных клиньев следующие:
- длина – мин 75 мм; макс 500 мм;
- диаметр распорной втулки – в диапазоне 10 мм…28 мм;
- диаметр метрической резьбы – от М 6 до М 24.
Анкерный болт с крюком
Как следует из названия, верхняя часть этого компонента имеет форму крюка. На противоположной стороне хвостовика находится коническая гайка. Резьбовая часть штифта защищена цилиндрической проставкой / втулкой с прорезями на поверхности. Другие важные компоненты включают шестигранную гайку и плоскую шайбу.
Где использовать?
Потолочные анкеры используются при строительстве домов, для внутренней отделки, для монтажа коммуникаций, таких как электрические провода, кабели, воздуховоды и трубопроводы, сантехнические конструкции. Установка систем отопления также требует потолочных анкеров – анкерных крюков. Внутренние ремонтные работы редко проводятся без этого вида крепления.
Для монтажа всех подвесных конструкций требуются потолочные анкеры.
Они необходимы для подвесных потолков, для установки люстр и светильников, особенно если это светильники, освещающие большие пространства. Многоэтажные жилые дома с атриумами на всех этажах требуют специальных приспособлений в виде кронштейнов для люстр весом в сотни килограммов. То же самое относится и к зданиям высокого статуса – в театральных залах, холлах, административных и офисных зданиях с высокими потолками подвешиваются тяжелые светильники весом в сотни килограммов.
Эти типы светильников используются только в плотных материалах: бетон, железобетон, кирпич, камень.
В дополнение к вышесказанному Потолочные соединители используются при монтаже подвесных кассетных, ленточных и гипсокартонных систем. Они также необходимы для крепления такелажных систем, цепей и канатов, если они подвешиваются к потолку. Бытовая техника крепится с помощью потолочных соединителей. К ним относятся кондиционеры, духовые шкафы и фритюрницы, а также спринклерные системы пожаротушения. В спортивных залах специальные усиленные потолочные анкеры используются для установки на потолке грузов и канатов.
Как установить?
Чтобы подвесить люстру весом до 10 кг к деревянному потолку, достаточно вкрутить шуруп с крючком и резьбой на конце. В ассортименте этих крючков есть разные диаметры в зависимости от предполагаемого веса конструкции – стержень диаметром 2 мм выдержит светильник весом до 3 кг, 3 мм – 5 кг, 4 мм – 8 кг, 5 мм – 10 кг. Если потолок представляет собой бетонную плиту, то сначала необходимо подготовить отверстие, вставить дюбель, а затем вкрутить крючок.
Для монтажа подвесных потолков системы Армстронг используются прямые и регулируемые подвесы. Чтобы обеспечить надежность всей подвесной системы, мастер устанавливает элементы к основанию в центральной зоне с помощью дюбелей, используя два или более элементов на каждом подвесе.
Для особо высоких основных потолков подвесная система опускается значительно ниже возможной длины прямых подвесов. В этом случае используются регулируемые элементы со стяжками и зажимной конструкцией. Процедура монтажа выглядит следующим образом: верхнее звено крепится к основному потолку, а нижнее – к несущей раме подвесной потолочной системы. Иногда среднюю плитку сжимают, чтобы создать эффект свободного движения сухожилий. Таким образом, достигается правильное расстояние между подвесным и основным потолком. После того как высота отрегулирована, плитка разблокируется и прочно фиксируется.
Потолочные кронштейны используются для установки и крепления спортивного оборудования (мяч, канат) или телевизоров, подвесных кресел и других тяжелых конструкций. Этот тип кронштейна имеет несколько отверстий, обычно четыре, но их может быть и больше. Металлическая пластина, в которой находится закладное кольцо, прикручивается к потолку, закрепляется, а затем на кольцо зажимается подвесная конструкция. Чтобы обеспечить надежное крепление, необходимо соблюдать правильную процедуру.
Отмечается положение кронштейна и точки крепления. Затем в отмеченных местах сверлят отверстия и вкручивают анкерные болты. Размер отверстия должен точно соответствовать диаметру и длине потолочного анкера, чтобы он прочно вошел в основание. Готовое отверстие очищается от пыли и мусора.
Популярные бренды
Концепция анкера зародилась в Германии, где первый такой продукт был произведен компанией Fischer – это родина всех современных анкерных фитингов. Сегодня анкерные фитинги производятся по всему миру, в том числе и в нашей стране.
Этот вид особо прочного крепежа можно найти в торговых сетях в широком ассортименте, различающемся по качеству изготовления и маркам производителей.
Среди отечественных производителей анкеров для бетона механического и химического типа наибольшей популярностью пользуется продукция марки "Анкер-НН" и "МКТ". Кроме того, анкера для бетона производят:
- Прибайкальский металлургический завод;
- Уральский трубный завод;
- Раменский металлургический завод;
- Новосибирский металлургический завод;
- компания "Анкер" – Владивосток;
- компания "Русич";
- компания "КЕРН" – Московская область.
Что касается зарубежных производителей, то можно выделить следующие марки:
- Fischer – Германия;
- HILTI – Германия;;
- MUNGO – Швейцария;
- Sormat – Финляндия;
- HIMTEX – ВЕЛИКОБРИТАНИЯ;
- Superbond – Германия.
Если говорить о химических анкерах, то наиболее популярными марками являются Superbond и HILTI.
Крепежи этих производителей могут работать в прямом контакте с водой и сохранять целостность при температурах от -40°C до 150°C.
Эти производители сделали себе имя 70 лет назад и занимают очень большую долю рынка благодаря качеству своей продукции.
Инструкции по применению
Чтобы добиться надежного и долговечного крепления, перед забивкой анкера необходимо рассчитать сопротивление выдергиванию из стены под действием веса конструкции. Такие расчеты можно произвести с помощью профессиональных таблиц, содержащих технологические характеристики анкерной фурнитуры. Еще одним условием хорошего анкерного крепления является его правильная установка. На показатели прочности крепежа влияет не только вес конструкции, но и плотность материала стены. При установке также важно расстояние отверстия, измеренное от внешнего края до стены.
Во время строительных работ анкеры устанавливаются до заливки бетона или позже на монолитное основание. Когда бетон залит, анкерная конструкция должна быть прикреплена к арматурному каркасу с помощью сварки или вязальной проволоки, после чего уже заливается бетонная смесь. Для защиты резьбового соединения его оборачивают полиэтиленовой пленкой. Следующие этапы монтажа выполняются после полного затвердевания монолитной поверхности.
Существуют и другие варианты крепления анкера внутри бетонной поверхности. Подготовка отверстия – перед тем как вкрутить анкер в стену, необходимо просверлить отверстие.
Для этого необходимо отметить место, где будет размещен анкер. Затем, используя электродрель или перфоратор, сделайте отверстие на 10 мм больше длины анкера. Диаметр дюбеля должен совпадать с диаметром сверла.
Когда отверстие готово, пыль и остатки материала удаляются с помощью пылесоса. Если на стене имеется толстый слой отделки, длина отверстия должна быть увеличена на толщину отделки, так как слой отделки не является плотной монолитной структурой. При сверлении отверстия диаметр сверла может быть на 0,5 мм меньше диаметра арматуры, чтобы анкер можно было вбить как можно плотнее. Лучше всего для этого использовать сверло с победитовым наконечником.