Крепление анкерами к бетону: Анкера для бетона: размеры, виды, установка

Содержание

Анкера для бетона: размеры, виды, установка

Анкера для бетона – это специальные крепежные изделия, необходимые для надежной фиксации разных предметов и элементов на бетонных конструкциях. Крепежные элементы используют там, где прочность стен не дает возможности использовать шурупы или гвозди. Обычно таким образом крепят на стены технику, мебель, актуальны они и для монтажа дверей, окон.

анкера для бетона

анкера для бетона

Внешне анкер для бетона похож на болт. Выполняется из оцинкованной или нержавеющей стали в форме цилиндра с расширением в виде конуса на конце крепления. Распорная часть после монтажа раскрывается в бетон и обеспечивает максимум плотности между элементами, гарантирует надежность.

Установка анкера для бетона выполняется в отверстие нужного размера. Высокая удерживающая способность анкера обеспечивается силой трения, склеивания с помощью специального состава, взаимодействия упорного элемента с внутренними стенками отверстия.

Принцип работы и применение

Бетон является пористым неоднородным по структуре материалом. И в местах креплений появляются разнообразные усилия – на скручивание, изгиб, сдвиг, срез, сжатие, вырыв. Их бетонный анкер берет на себя, распределяя совместно с несущей конструкцией.

Основные принципы работы анкеров для бетона:

  • В момент взаимодействия материала основания и анкера появляется сила трения – распор выполняется дюбелями, металлическими цангами.
  • Когда на глубине анкеровки материал дает сопротивление излому или смятию – за счет цанговых втулок на крепеже, изогнутой формы стержня, расширения.
  • Нагрузки в месте контакта основания и стержня компенсируются касательными напряжениями при замоноличивании или склеивании – так работают закладные гладкие, клеевые анкера.

Анкера для бетона могут быть разных конструкций, различных видов, размеров. Производятся из специальной стали по ГОСТу, покрываются слоем средства против коррозии. Стержень может быть диаметром 6-20 миллиметров, длиной – до 220 миллиметров.

Любой анкер включает такие части:

  • Сам болт
  • Конус со слоем резьбы внутри
  • Втулка со специальными вырезами

Анкеры выполняют конструктивную либо несущую функцию. Несущая функция реализована в случаях соединения плит перекрытия, балок, колонн, балконных консолей, лестничных площадок и маршей, отделочных и стеновых панелей, инженерного оборудования, коммуникаций, вытяжек, потолочных светильников и т.д. Также анкера применяются для монтажа лаг на бетонные либо пустотные полы. Ими крепят на стены электрооборудование, навесную мебель.

Конструктивный крепеж применяется для противодействия смещению частей узла, если их устойчивость гарантируется собственным весом, также анкера актуальны при рихтовке в строительстве.

Типы и виды анкеров и способы их крепления

Анкера по бетону могут быть самым разными, использовать какую-то одну или несколько действующих сил – упор, межмолекулярная связь в процессе склеивания, трение, изгиб, сжатие и т.д. По назначению анкера для бетона бывают рамными, потолочными, фундаментными и универсальными. По форме – изогнутыми и прямыми, со сборной либо цельной конструкцией.

Поверхность анкера может быть рифленой либо гладкой. Существуют разные типы крепежей в зависимости от площади контакта – те, что используются для пористого материала и для плотного. По способу монтажа анкерный крепеж для бетона может предполагать сквозное соединение, вклеивание, забивание, вкручивание и т.д.

Большое значение имеет материал, из которого сделан метиз. Если это сталь класса прочности 6.8 и выше, покрытая антикоррозийным покрытием, то крепление будет максимально прочным. А вот латунь не выдержит серьезных вертикальных нагрузок.

Распорные

Распорные анкера для бетона обычно применяются с гайками, здесь рабочей является сила трения. Представляют собой небольшую шпильку с резьбой, наконечником в виде конуса и втулкой. Когда крепеж вкручивается в основание, он расклинивается и прочно держит крепеж в монолите.

распорные анкера

распорные анкера

Основные преимущества таких анкеров: возможность выполнить сквозной монтаж, легкость и простота в установке, прекрасные показатели несущей способности. Клиновые анкера выбирают в основном для плотных бетонов, они погружаются глубоко, второй раз использоваться не могут.

Если на анкерный болт вместо гайки установлен на конце крюк (кронштейн), крепление подходит для навесного оборудования. Клиновые анкеры бывают гильзовыми и втулочными. Такой болт выглядит как втулка со специальными вырезами, на конце может быть выполнен со шпилькой с коническим расширением либо расклинивающей гайкой.  Используются для оснований средней и высокой плотности. Небольшая площадь контакта даже при минимальном диаметре изделия дает возможность выдерживать значительные нагрузки.

Анкерный болт с гайкой может быть электроцинкованным (КА), горячецинкованным (КАК), а также обладать кислотостойкой способностью (КАН). Сюда же относят винтовые анкеры, сделанные из нержавейки (RAR).

Забивные

Забивные анкеры для бетона выбирают для плотных бетонов. Это короткие болты с внутренним конусом и метрический резьбой. Крепеж расклинивает основание при вкручивании шпильки или болта в бетон, крепление на поверхность не выступает.

забивной

забивной

Установка анкеров в бетон с использованием данного типа болтов актуальна при монтаже коробов, потолочных воздуховодов, устанавливают инженерное оборудование. Перед тем, как забить анкер в бетонную стену, сверлят соответствующее отверстие. Потом забивают метиз, кернером-ободком расклинивают его, вкручивают резьбовой стержень нужной длины.

К данному типу анкеров относятся дюбель-гвоздь, потолочный анкер. Удобно крепить на них подвесы, рейки, потолки Армстронг. Часто крепеж применяют в качестве противопожарного или антивандального, так как болт несъемный.

Рамные

рамный анкер

рамный анкер

Используются для раскрепления дверных и оконных коробов. Гильза выполнена с разрезом по длине, небольшая расклинивающая гайка в процессе затягивания хорошо поджимает к проему конструкцию, доводя до нужного положения. Для защиты от смещений и проворачивания вокруг собственной оси вверху гильзы есть упоры.

Саморезы по бетону

саморезы

саморезы

Здесь надежность соединения обеспечивается резьбой, выполненной по всей длине болта. В процессе вкручивания в бетонное основание создается мощное сопротивление на вырыв либо сдвиг изделия. Поэтому при использовании данного типа крепежа наблюдается очень высокая несущая способность. Саморез способен легко принять до 100 килограммов нагрузки, очень надежен в эксплуатации и просто в монтаже.

Разжимные

разжимной

разжимной

В обиходе такой тип анкеров называется «бабочка» (он же болт Молли). Используется для монтажа карнизов, полок, светильников, картин и других элементов в пустотелые конструкции с небольшой несущей способностью. Цанга на винте или болте выполнена в виде расклинивающейся юбки, которая в процессе вкручивания стержня в основание упирается во внутреннюю часть полости основания. По внешней стороне цанги в бетон углубляются специальные шипы, которые не позволяют болту смещаться либо проворачиваться в момент установки.

Химический анкер

химический анкер

химический анкер

Анкерный болт для бетона выполнен в формате полужидкой массы, которая быстро твердеет. Именно этой массой болт или шпилька вклеиваются в монолит. Благодаря составу удается обеспечить надежную связь основания и болта без локальных либо точечных напряжений, но с равномерным распределением нагрузки по всей длине крепежа.

Химические анкера для бетона вообще не провоцируют внутреннего напряжения, существенно уменьшая риски разрушений и деформаций.

Размеры и характеристики анкерных болтов

Прежде, чем решить, какой анкер лучше для бетона в выполнении конкретных задач, необходимо рассмотреть не только разнообразие конструкций, но и размеры, ведь крепежи могут быть различной длины, диаметра.

Классификация анкеров по размеру:

  • Малые – сечение до 8 миллиметров/длина до 55
  • Средние анкера – до 12/120 миллиметров
  • Крупные – с максимальными размерами диаметра 24 и длины 220 миллиметров

Анкерный болт для бетона размеры может иметь разные: характеристики определяются тремя показателями. Так, если расшифровать маркировку М8 10/60-115, то это будет: диаметр резьбы анкера М8, внешний диаметр 10 (именно с таким диаметром сверлится отверстие для крепежа, это диаметр сверла), длина анкера – 115 миллиметров, примерная толщина элемента, который планируется укрепить – 60 миллиметров.

Все технические характеристики анкеров указываются в таблице, это могут быть вес, максимальный крутящий и допустимый изгибающий момент, минимальная вырывающая сила, оптимальные нагрузки, расстояние между осями и до края и т.д. В соответствии со всеми этими параметрами выбирают подходящие изделия и выполняют качественное крепление к бетону анкерами.

Инструкция по монтажу

До того, как закрепить анкерный болт в бетоне, необходимо подготовить инструменты. Для выполнения работ понадобятся: гаечный ключ, строительный пылесос, дрель с функцией перфоратора или перфоратор, сверло по бетону, молоток.

Сверление

Сначала основание аккуратно размечают под будущие места сверления. Здесь нужно все сделать максимально точно, так как после монтажа вытащить анкерный болт из бетона не представляется возможным – фиксация очень крепкая. Далее по разметке в бетоне сверлят отверстия нужной длины (измеряют по распорной части болта), устанавливая ограничитель на буре.

Расстояние от края стены минимум в 2.5 раза должно превышать глубину отверстия. Далее отверстия нужно очистить пылесосом, сжатым воздухом из баллончика, грушей из резины. Если удалить крошку без остатка не получилось, можно углубить отверстие на 1-2 сантиметра.

установка анкера

установка анкера

Монтаж анкера с гайкой

Распорная часть болта вставляется в основание, вбивается молотком до полного погружения в бетон (чтобы края были заподлицо со стеной). Потом вставляют резьбовую шпильку либо болт, гайку затягивают, крутя столько, сколько нужно, чтобы проворачивание дальше осуществить было невозможно.

Заранее желательно узнать, как пользоваться конкретным типом крепежа. Производители могут устанавливать максимальное усилие закручивания – в таких случаях понадобится динамометрический ключ. Затягивание до упора в работе с некоторыми основаниями (газобетон, пенобетон) может стать причиной деформации и разрушения материала.

Монтаж химического анкера

Чтобы установить химические крепежи в бетон, нужен чуть измененный набор инструментов: понадобятся перфоратор, гаечный ключ, строительный пылесос, а также резьбовые шпильки, клей или капсулы, монтажный пистолет. Для большого количества крепежей выбирают клей, выбор капсул (ампул) актуален там, где планируются небольшие объемы работ.

Сначала размечают основание, сверлят и очищают отверстия. Перед заливкой в бетон клеящего раствора желательно вкрутить сетчатую гильзу, благодаря которой химическое вещество задержится внутри. Потом нужно заполнить отверстия на 2/3 клеем (используя монтажный пистолет) либо установить капсулы, вставить шпильку, постепенно вкручивая ее для равномерного распределения клеящего вещества. Теперь нужно подождать, пока клей высохнет и лишь потом закручивать гайку ключом.

Плюсы и минусы применения

Основные преимущества использования анкерных болтов для бетона – максимальная надежность и прочность конструкций. Анкеры могут выдерживать огромные нагрузки, гарантируют качественное крепление в бетоне с характеристиками, которых не удастся добиться с использованием других типов крепежей.

Основные преимущества анкеров для бетона:

  • Устойчивость к деформациям и коррозии
  • Легкость, простота и высокая скорость монтажа
  • Стойкость к динамичным и статичным нагрузкам разного типа
  • Большой выбор анкеров по длине, диаметру, типу крепления, нагрузке, функциям, форме, материалу и т.д.

Подобрать анкерный болт для реализации той или иной задачи не составит труда. Явных недостатков у данного типа крепежа нет. Разве что нужно вспомнить про некоторые особенности: важность точности разметки, правильного подбора сверла для бетона и определения глубины отверстия, необходимость использования определенного набора инструментов.

Для пенобетона

для пенобетона

для пенобетона

Пенобетон сегодня используется во многих сферах ввиду плохой горючести, низкой плотности, прекрасных теплоизоляционных свойств и стойкости к перепадам температуры материала. Структура пеноблока представляет собой большое количество застывших пузырьков. Для крепежа материала могут использоваться винты, дюбеля, саморезы. Самый высокий уровень надежности крепления пеноблока обеспечивают пластиковые и химические анкера.

Для газобетона

Для газобетона выбирают клиновые анкера длиной минимум 10-15 сантиметров. Таким креплением удается добиться максимальной надежности и прочности с учетом пористой структуры материала. Также прочную фиксацию обеспечивает химический анкер.

клиновый

клиновый

Как установить анкерный болт в бетон

Весь процесс достаточно простой, главное – верно выполнить замеры и максимально точно все реализовать. Но есть несколько нюансов, которые необходимо учитывать.

Практические советы по установке анкеров в бетон:

  • На показатель прочности крепежа влияет не только анкер, но и качества материала основания (бетона в данном случае), правильная подготовка к монтажу, учет материала прикрепляемой конструкции и конструкции самого болта.
  • Если на стену нанесен слой отделки, отверстие должно быть глубже, так как отделка обычно обладает меньшей прочностью, чем бетон.
  • Сверло желательно брать на 0.5 миллиметра тоньше диаметра будущего отверстия.
  • При работе с перфоратором лучше всего применять наконечник из специального твердосплавного материала.
  • Внимательно читать инструкцию – на упаковке с анкерами должны быть указаны допустимое усилие и максимальное число оборотов.
  • Вкручивая анкер в пенобетон или газобетон, ни в коем случае не крутить до упора, так как материал может разрушиться.

Вечный крепеж: дюбель для бетона

Дюбель – это распорный элемент, выполненный из полипропилена или нейлона, который по функции и особенностям работы схож с анкером. Самостоятельно не используется, крепится в бетоне специальными гвоздями или саморезами. Для упрочнения фиксации часто выполняется с шипами или усиками.

дюбель

дюбель

Данный тип крепления используется там, где нет слишком больших нагрузок на бетон – крепление полок, крюков для телевизоров, осветительных приборов. В стену из бетона дюбели забивают молотком, саморезы вворачивают шуруповертом или отверткой. Для вбивания гвоздей также понадобится обычный молоток.

Можно также встретить дюбель-гвозди, предназначенные для использования с механическим пистолетом. Крепеж в бетоне выполняют металлическим, внешне он чем-то напоминает пулю. Актуален там, где нужно подвесить большое количество предметов небольшого размера.

Нагель по бетону: быстро, но прочно

Нагели – это шурупы по бетону, которые чаще всего используются для обустройства крепежа возле краев бетонной стены. Крепеж не требует дополнительной фиксации, вкручивается в отверстие, куда предварительно заливают немного эпоксидного клея. Сверлить отверстия не обязательно – нагель может вкручиваться прямо в бетонную стену. Если же отверстие в бетоне все равно нужно делать, то лучше выбрать дрель (перфоратор может повредить стену).

нагель

нагель

Вкручивают шуруповертом – и после этого нагель выкрутить обратно уже невозможно. Поэтому предварительную разметку нужно выполнять особенно тщательно.

Заключение

Разнообразие анкеров для бетонных оснований сегодня просто огромное – широкий ассортимент предлагает множество производителей. Поэтому выбрать нужный тип анкера в соответствии с типом основания, предполагаемыми нагрузками, длиной, формой, материалом и другими параметрами не составит труда. Далее все зависит от точности замеров и качества выполнения работы мастером.

принцип работы, виды, размеры и крепление

Анкера для бетона предназначены для крепления различных конструкций, деталей, оборудования к несущему основанию. Металлическое изделие представляет собой стержень с уширителями, втулками, гильзами или другими приспособлениями для надежного сцепления с материалом. Анкера изготавливают из оцинкованной или нержавеющей стали прочных марок, латуни, алюминия, покрывают антикоррозионными составами.

Анкера для бетона

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.
Принцип работы

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.

Виды и способы крепления

Анкерное крепление выполняют различными видами стальных изделий, где используются одна или одновременно несколько действующих сил — трение, упор и межмолекулярная связь при склеивании.

Классифицируют анкеры по признакам:

  • назначение — фундаментные, потолочные, рамные, универсальные;
  • форма — прямые или изогнутые;
  • конструкция — цельные или сборные;
  • поверхность — гладкая или с резьбой;
  • площадь контакта — для плотного или пористого материала;
  • способ монтажа — забивание, вкручивание, вклеивание, сквозное крепление.

Распорные

Для решения ответственных задач применяют распорные анкера для бетона с гайками, где работает сила трения. Они представляют собой шпильку с резьбой, коническим наконечником и втулкой. При вкручивании она расклинивается и прочно удерживает болт в теле бетона.

Достоинства этих клиновых крепежей:

  • простота установки анкеров в бетон;
  • возможность сквозного монтажа;
  • высокая несущая способность.

Клиновые метизы применяют только для плотных бетонов. Их нужно достаточно глубоко погружать, нельзя использовать повторно.

Распорный анкер

Если вместо гайки на конце стержня установлен кронштейн, на такое крепление можно подвесить оборудование.

Разновидности клинового анкера — втулочный или гильзовый метизы. Выпускаются в виде болта со специальной расклинивающей гайкой на конце или шпильки с коническим уширением. Для равномерного распределения внутреннего напряжения их усиливают двойным распором.

Эти метизы используют в бетонах высокой и средней плотности. Достаточная площадь контакта при малом диаметре стержня позволяет выдерживать значительные нагрузки.

Забивные

Для плотных бетонов применяют короткие забивные анкеры с метрической резьбой и внутренним конусом. Он расклинивает основание при вкручивании болта или шпильки.

Крепление просто изготавливается, не выступает на поверхность. Такой вариант используют для монтажа потолочных воздуховодов, коробов и другого инженерного оборудования.

В просверленное отверстие забивают метиз, расклинивают кернером-бородком и закручивают стержень с резьбой любой длины.

К забивным относятся потолочный анкер или дюбель-гвоздь, которые крепят на основание через деталь. Это удобное соединение для потолков Армстронг, подвесов, реек, монтажных закладных. Поскольку болты несъемные, их часто применяют как противовандальный и противопожарный крепеж.

Забивные анкера

Рамные

Предназначены для раскрепления оконных или дверных коробок. Гильза разрезана по всей длине, а небольшая расклинивающая гайка при затягивании поджимает конструкцию к проему до нужного положения.

В верхней части гильзы для защиты от проворачивания и смещения вокруг оси расположены упоры.

Устройство рамного анкера

Саморезы по бетону

Прочное соединение создает резьба по всей длине метиза. При вкручивании в бетоне возникает высокое сопротивление на сдвиг или вырыв изделия. Благодаря этому несущая способность крепления очень велика.

Шуруп по бетону

Шурупы по бетону принимают до 100 кг нагрузки, просты в монтаже и надежны в эксплуатации.

Разжимные

К ним относится болт Молли, называемый в обиходе «бабочкой». Предназначен для монтажа светильников, полок, карнизов, картин в пустотелые бетонные конструкции с низкой несущей способностью.

Цанга на болте или винте представляет собой раскрывающуюся юбку, при вкручивании стержня она упирается во внутреннюю сторону полости основания.

Специальные шипы с внешней стороны цанги углубляются в бетон, не дают метизу проворачиваться или смещаться при установке. «Бабочка» может продаваться без винта.

Болт Молли

Химические

Химический анкер — полужидкая быстротвердеющая масса, с помощью которой шпильки или болты вклеивают в основание.

Химический анкер

Составы обеспечивают прочную связь с бетоном без точечных или локальных напряжений. Нагрузка равномерно распределена по длине соединения.

Размеры и характеристики анкерных болтов

Анкерные болты по бетону классифицируют по размерам на три группы:

  • малые — диаметром до 8 и длиной до 55 мм;
  • средние — до 12х120 мм;
  • крупные — максимальный размер 24х220 мм.

Маркируют анкер согласно размерам, указывают диаметр резьбы, номер сверла, толщину прикрепляемой детали, глубину монтажного отверстия.

Например, обозначение крепежного изделия М8 10/60-115 расшифровывается:

  • диаметр резьбы — 8 мм;
  • диаметр сверла — 10 мм;
  • длина анкера — 115 мм;
  • толщина прикрепляемого элемента — 60 мм.

Технические характеристики — минимальная вырывающая сила, допустимый изгибающий и максимальный крутящий момент, вес метизов — указываются в таблице параметров крепежа.

Таблица технических характеристик

На основании протоколов испытаний составляют специальные таблицы с информацией о рекомендуемой расчетной и максимальной нагрузке на единицу, расстоянии от края и между осями. По этим данным рассчитывают и подбирают крепеж с оптимальными характеристиками.

Инструкция по монтажу

Анкеры по бетону монтируют до начала заливки монолита или на уже готовое основание. В первом случае шпильку, болт или другую закладную деталь закрепляют проволокой или приваривают к арматурному каркасу, затем заливают раствор.

Чтобы уберечь резьбу от загрязнения, ее закрывают пленкой. К последующим работам приступают после набора бетоном прочности.

Во втором случае технология включает подготовку скважины и установку изделия.

Сверление

Перед тем, как установить распорный, забивной или разжимной анкерный болт в бетон, подготавливают отверстие:

  1. Размечают положения метизов на основании
  2. Дрелью или перфоратором просверливают скважину на 20 мм длиннее стержня и диаметром, рекомендуемым маркировкой болта.
  3. При помощи пылесоса очищают отверстие от остатков сверления.

Если нужно закрепить какую-либо деталь на основании, сначала просверливают ее, а затем сквозь готовое отверстие проделывают скважину в несущем элементе.

Монтаж анкера с гайкой

Установку анкерного болта с гайкой применяют для закрепления конструкций небольшой толщины, например, деревянной доски или металлического уголка, к основанию.

Болт забивают в отверстие молотком, закручивают гайку ключом. Рекомендуется использовать накладку из бруска или обрезка доски, чтобы не повредить верхнюю часть метиза с резьбой.

Если болт потребуется удалить, ослабляют гайку и извлекают его из стены.

Для подвешивания бытовой техники или оборудования на вертикальную поверхность применяют анкеры с кронштейном вместо гайки. Его вкручивают до упора, следя, чтобы крюк занял нужное положение.

Монтаж химического анкера

Жидкие или инъекционные дюбели устанавливают согласно инструкции изготовителя. Их выпускают в капсулах или картриджах.

Монтаж каждого вида имеет свои особенности:

  • Капсулу помещают в отверстие, затем вкручивают болт или шпильку. Выжидают до полного затвердения состава.
  • Картридж заряжают в пистолет, заполняют скважину под давлением, монтируют метиз.

Заключение

Чтобы крепление было надежным, перед тем, как установить анкер, нужно рассчитать нагрузку, подобрать изделие согласно техническим характеристикам и правильно выполнить монтаж.

Анкеры для бетона: устройство, виды, монтаж

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.

СодержаниеСвернуть

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Что такое анкер для бетона

В переводе с немецкого под анкером подразумевается якорь. Это крепежный элемент, предназначенный для фиксации того или иного предмета к основанию. В случае с бетоном для производства подобных изделий используется углеродистая сталь. Для исключения образования коррозии болты покрывают защитным слоем сплава на основе цинка.

Металлические анкеры применяют в случаях проведения работ с основанием высокой прочности, твердости и хрупкости. К таковым относятся бетон, камень, кирпич и гипс. При этом сравнительно с саморезами и гвоздями допустимая механическая нагрузка заметно отличается в большую сторону. Это актуально для крепления окон и дверей, навешивания мебельных модулей, бытовой техники, установки сантехнического оборудования, инженерных коммуникаций.

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Конструктивно анкер представлен стержнем с резьбой и распорным цилиндром. В качестве дополнения могут выступать конусообразные наконечники, кольца, крюки или гайки с шайбами. После установки крепежного элемента лепестки раскрываются или застывает рабочая масса, что обеспечивает надежное удерживание болта в технологическом отверстии без участия дополнительного уплотнения.

Виды анкеров для бетона

Классификация анкерных болтов базируется на особенностях конструкции изделия и функциональности. Так, крепеж может быть прямым или изогнутым, в цельном либо сборном исполнении. По назначению различают рамные, потолочные, фундаментальные и универсальные изделия. Есть варианты для оснований с разной плотностью. Также существует разделение по способу монтажа.

Распорный анкер для бетона

Подобные изделия имеют классическое исполнение: стержень, наконечник и цилиндр с насечками. Вместо штыря с резьбой также может быть установлен крюк или монтажное кольцо. Закрепляемый предмет удерживается за счет силы трения, поэтому подобные анкеры актуальны для бетонного основания. Вторичное использование метизов исключается.

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Забивные анкера для бетона

Для установки этого болта необходимо просверлить отверстие с соответствующими диаметром и глубиной. Монтаж производится за счет ударной силы, что ограничивает область применения плотными и твердыми основаниями. Распор втулки происходит в процессе вкручивания в нее болта. Рабочий цилиндр демонтировать невозможно, что актуально для установки противопожарных и антивандальных систем.

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Анкера клиновые для бетона

Этот крепеж считается самым надежным в сегменте механического типа. Хвостовик стержня в этом случае оснащен распорной головкой и встроенным конусным упором. Вкручивание гайки способствует втягиванию наконечника, который обеспечивает движение лепестков втулки по направлению к стенкам отверстия. Применение в случаях с кирпичной и блочной кладки, штукатурными растворами исключается.

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Химические анкеры для бетона

Удерживающим элементов в этом случае является клеевая масса. В состав ее входят синтетическая смола, цементное связующее, кварцевый мелкофракционный наполнитель и отвердитель. После затвердевания втулка анкера становится стационарной частью основания с резьбовым посадочным местом для ответного болта. Область применения распространяется на пористые основания.

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Существует два подвида химических крепежных элементов. Ампульная продукция по составу рабочей массы может быть однородной или двухкомпонентной. Второй вариант вводится инъекционно или посредством капсул (картриджи, тубы).

Анкера для бетона: вес и размеры

Размеры анкерных болтов определяются используемым материалом и назначением продукта. Каждый производитель регламентируется общими и внутренними стандартами. Но существуют параметры, схожие у всех поставщиков.

Так, в зависимости от типа анкера, как правило значения диаметра/длины изделия выглядят следующим образом (в мм):

  • клиновый: 6-20/40-421;
  • распорный: 5-24;
  • забивной: 6-20.

В таблицах представлена детальная информация относительно размеров и общего веса (в кг. 1 шт.) востребованных анкеров для бетона, составленная на основе продукции ведущих производителей (Hilti, Fischer и др.).

Клиновой

Размер Шт. в 1 кг Вес 1 шт., гр. Размер Шт. в 1 кг Вес 1 шт., гр.
6*40 100 10 10*150 12 85
6*65 67 15 12*100 11 94
6*95 50 20 12*120 10 104
8*50 46 22 12*135 8 133
8*75 30 34 12*150 8 139
8*80 25 39 16*105 6 179
8*105 25 41 16*140 5 220
10*65 17 60 16*180 4 275
10*80 15 71 16*200 4 320
10*95 13 79 20*160 3 383
10*120 14 74 20*200 2 500
10*130 13 78 20*300 2 738

Классический

6,5*18 189 5 12*130 13 83
6,5*36 115 9 12*150 10 110
6,5*56 80 13 12*180 8 130
6,5*75 58 18 12*200 7 147
8*40 75 14 12*250 6 188
8*65 45 22 12*300 5 219
8*85 37 28 14*100 12 86
8*100 31 33 14*120 12 88
8*120 27 38 14*150 9 118
10*40 36 28 14*200 7 163
10*60 32 32 14*250 6 195
10*97 25 40 16*110 7 160
10*125 17 61 16*150 5 240
10*150 15 68 16*180 5 250
10*180 12 87 16*220 4 260
10*200 10 100 16*250 4 290
10*250 7 150 20*151 5 248
12*60 20 51 20*200 3 405
12*75 17 61 20*250 2 500
12*100 15 67 20*300 2 568

Забивной (сталь и латунь)

Размер Шт. в 1 кг Вес 1 шт., гр. Размер Шт. в 1 кг Вес 1 шт., гр.
М6 6 160 М6 250 4
М8 92 11 М8 128 8
М10 42 24 М10 75 14
М12 21 48 М12 39 26
М16 13 80

Химический анкер характеризуется размерами капсул. Их диаметр может быть равным 10-42 мм. Показатели длины находятся в пределах от 80 до 360мм. В комплектацию входят инъекционные составы объемом 150-825 мл. Также могут присутствовать 1-2 смесителя и адаптер.

Монтаж анкера в бетон

Установка анкера в бетон предполагает предварительное высверливание отверстия. Сверла выбирают в соответствии с диаметром конкретного крепежа. В случае с капсулами и синтетической пастой должен быть оставлен технологический зазор в 2 мм по окружности.

Анкеры для крепления конструкций к бетону

В зависимости от выбранного металлического анкера для бетона существуют различного рода нюансы:

  1. Под цилиндр анкера в классическом исполнении, забивного типа или с шестигранной головкой, кольцом, крюком посадочное место необходимо очистить от пыли.
  2. Распорный анкер предназначен для установки в бетон и каменные полнотелые конструкции. Болты с двумя укороченными втулками можно монтировать в пористое основание или с пустотами. Глубина отверстия должна немного превышать рекомендуемую, к диаметру и чистоте отверстия допустимы погрешности.

Ампульные анкеры имеют колбу из тонкого стекла, которая заполнена жидкой рабочей средой. Ее помещают в готовое отверстие, после чего приступают ко вкручиванию металлического болта. Это приводит к разрушению ампулы и затвердеванию полиэфирной смолы. А стекло в результате выступает в роли армирующего наполнителя.

Состав для инъекции выдавливают в очищенное посадочное место. Далее вставляют втулку. После затвердевания массы можно вкручивать болт, крюк или кольцо. Картриджи для удобства оснащены носиком. А в случае с тубами понадобится строительный пистолет.

Популярные бренды

На торговых площадках представлена продукция отечественных и зарубежных производителей. Продукция отличается по качеству, стоимости и ассортименту. Родоначальником является немецкая компания Fischer.

Химические анкеры Superbond

Уникальными изделиями этого поставщика сегодня являются химические анкеры Superbond. Они устанавливаются в отверстия, сформированные методом алмазной резки. Допустимо применение в условиях прямого контакта с водой и при температуре от -40 до +150 градусов по Цельсию.

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Анкеры Hilti

Анкеры Хилти для бетона стали производить спустя более 20 лет работы компании. Изначально, как и сегодня, речь шла об изготовлении инструментария. На мировом рынке продукция пользуется спросом более 70 лет.

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Также достоинствами обладают изделия швейцарской компании Мунго. Основными плюсами являются долговечность, широкий спектр допустимых температур и показателей механической нагрузки. Тоже можно сказать об изделиях от Сормат из Финляндии.

Отечественные марки

Отечественные лидеры МКТ и Анкер-НН предлагают механические и химические анкеры практически для любых конструкций. Анкер-ДВ из Владивостока покоряет рынок с 1991 года.

Анкеры для крепления конструкций к бетону

Сегодня в ассортименте имеются крепежные изделия для бытового использования, на городском строительстве и производственных линиях. Подобно немецкому конкуренту активно развивается и в области разработки новых технологий.

Заключение

Металлические анкеры для бетона в зависимости от конструктивных особенностей могут быть использованы для полнотелых и твердых оснований, пористых или хрупких. Существует ряд универсальных изделий, например, химические анкеры. Предназначены болты для фиксации тяжелых конструкций к полам, стенам и потолкам из бетона, кирпича и камня.

Анкерный болт по бетону: виды и монтаж

Разновидность анкерных болтов по бетону

Разновидность анкерных болтов по бетону

Надежную фиксацию самых разных предметов на бетонные поверхности способны обеспечить прочные крепежные детали. При капитальном строительстве, ремонте или креплении различных конструкций, выбрать такой крепеж — достаточно актуальная проблема.

Решить ее помогает специальный анкерный болт по бетону. С их видами, особенностями и способами монтажа, предлагает познакомиться статья.

Содержание статьи

Что такое анкер по бетону

Типы метизов

Типы метизов

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.

Принцип работы распорного анкера в теле газобетонной стены

Принцип работы распорного анкера в теле газобетонной стены

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.

Технические характеристики

Устройство анкера с гайкой

Устройство анкера с гайкой

Особенности анкерного болта с гайкой определяют технические характеристики и несущую способность конструкции, основной элемент которой — шпилька. На резьбовую ее часть, расположенную вверху, накручивается гайка, а нижняя часть выполнена в форме конуса.

Второй по значимости элемент конструкции — втулка, на ее боковой поверхности имеются продольные прорези, имеющие вид лепестков. Втулка, надетая на шпильку, оставляет открытой лишь верхнюю часть, где размещена гайка изделия.

Принцип работы анкерного болта с гайкой, заключается в следующем:

  • При закручивании гайки, которая размещается в отверстии анкерного болта, шпилька начинает втягиваться в отверстие втулки;
  • Конусный конец детали разжимает лепестки;
  • Высокая надежность фиксации болта, в заранее подготовленном отверстии, обеспечивается распорной втулкой, изготовленной литьем, и не имеющей на поверхности сварных швов, которые могут ослабить ее конструкцию.

Совет: Чтобы гайка не углублялась в отверстие, на резьбу шпильки следует обязательно надевать стопорную шайбу.

Любой болт анкерный по бетону имеет обозначение, в котором его размеры указаны в миллиметрах, например, 8×10×50, где:

  • 8 — размер резьбы;
  • 10 — диаметр;
  • 50 — длина изделия.

Разработаны стандарты на анкерные болты по бетону, размеры их:

  • Диаметры ровной части шпильки от 6 мм до 24 мм;
  • Диаметр резьба, от М5 до М20;
  • Длина изделий, от18 мм до 400 мм.

К другим техническим характеристикам болтов относятся:

  • Сила, вырывающая анкер из бетона — от 10,5 кН до 18,3 кН. При этом вылет части изделия может не причинять ущерб конструкции, или окончательно разрушить место соединения;
  • Крутящий момент — от 10 Нм до 40 Нм;
  • Изгибающий момент — от 5,2 Нм до 25,7 Нм.

Совет: Приобретая  анкерный болт для бетона,  следует ориентироваться на эти показатели. Если они не превышают вышеперечисленные значения, изделия будут надежными.

Анкера бывают и нестандартными, если это необходимо для конструкции объекта. В этом случае проект детали должен соответствовать специальным СНиПам. Для предохранения изделий от разрушения и появления ржавчины, они имеют цинковое покрытие.

Стандартные анкерные болты

Стандартные анкерные болты

Виды крепежа

Существуют различные виды анкерных болтов по бетону, каждый из которых имеет свое назначение.

Фото и особенности крепежных деталей представлены в таблице:

Вид анкера Особенности
Клиновой

Клиновой

Такой болт применяется для крепления достаточно тяжелых конструкций к бетону.

Перед его монтажом просверливается отверстие, для его установки. Главное отличие шурупа — крепление выполняется без рубашки. В центре втулки имеется небольшой клин, который расширяется при вкручивании.

После забивания анкера, обязательно следует затянуть гайку, фиксирующую анкер после увеличения пробки. Это прочный и надежный элемент для крепления предметов.

Распорный

Распорный

Это наиболее популярный вид анкера по бетону. Длина болта колеблется от 20 мм до 120 мм, а диаметр от 4 мм до 20 мм. В составе конструкции втулка с внутренней резьбой, проходящая по длине стержня.

Имеющаяся на ней головка, распирает втулку. Такое простое устройство, надежно фиксирует крепеж. При установке требуется предварительно просверлить в бетоне отверстие, как и для клинового болта.

Разжимной

Разжимной

Внутри разжимного анкера имеется лепестковая гильза и гайка. Это практичные в применении болты, которые легко, при необходимости, демонтировать.

Это может понадобиться, когда требуется резать железобетонную конструкцию алмазными кругами. Перед использованием болта для поверхностей с частицами из металла, их обязательно нужно вытащить, чтобы предотвратить поломку инструмента.

Забивной

Забивной

Забивные анкеры крепят конструкции к бетонной поверхности надежнее всего.

В их составе: втулка, клин, на поверхности имеются вырезы, обеспечивающие увеличение болтов при ударах по ним. При этом бить нужно по самому анкеру, таким образом, чтобы клин мог упираться в дно отверстия. Болты могут быть: металлическими, полимерными, нейлоновыми. Главное отличие последних —наличие резьбы в виде зуба акулы. Но не рекомендуется использовать его на старой, рассыпающейся поверхности.

Химический

Химический

Обычно эти анкерные болты используются для приклеивания материала к бетону. При этом упаковка с клеем размещается в предварительно подготовленное отверстие. Состав, имеющийся в болте, при надавливании выдавливается наружу, и так обеспечивается надежная фиксация. Но цена изделия достаточно высокая, что не делает его популярным.
Двухраспорный анкер

Двухраспорный анкер

Это более надежное анкерное крепление. Болт имеет две или даже три разрезные втулки, которые при установке раскрывают все свои крепежные кромки. Изготавливаются со стандартными шпильками или с концами, имеющими петли или разной формы крюки.
Анкер-шпилька

Анкер-шпилька

Это крепежное приспособление, которое изготавливается из высокопрочной стали, с различным антикоррозийным покрытием. Выпускаются по европейским стандартам — HAS и HST.

В отличии от остальных анкерных конструкций, изделие имеет меньшую длину втулки, а ударные нагрузки выдерживает вдоль и поперек оси.

Помимо перечисленных видов встречаются такие изделия, как:

Анкера для бетона с кольцом

Анкера для бетона с кольцом

Рымболт для бетона

Рымболт для бетона

Выбор анкера

Параметры для установки анкерных болтов с гайкой

Параметры для установки анкерных болтов с гайкой

Широкое применение таких болтов обусловлено разнообразием их видов, которые отличаются не только по типу, но и по размерам, выдерживаемым нагрузкам. Ниже приведена таблица зависимости диаметра анкера от нагрузки на него.

Расчет параметров анкера в зависимости от нагрузки

Расчет параметров анкера в зависимости от нагрузки

На практике анкеры, обычно выбираются с большими показателями предельной допустимой нагрузки на них, чем оговорены в нормативной документации.

Данный вид крепежных элементов выпускается по государственному стандарту ГОСТ 24379.1-80, действующего с января 1982 года. Документ закрепляет основные требования для материала, используемого при изготовлении каждой детали, возможные допускаемые отклонения основных размеров от стандартных.

Выбирая болт для бетона по размерам, в первую очередь следует ориентироваться на вес прикрепляемой с его помощью конструкции: чем этот показатель выше, тем анкер должен быть более длинным и с большим диаметром. Необходимо учитывать и толщину поверхности, в которую будет устанавливаться анкер. Иначе, при неправильно выбранной длине, можно пробить им стенку или полы насквозь.

Для правильной установки анкера, необходимо правильно выбрать диаметр предварительно просверливаемого отверстия для него. Из таблицы можно выбрать диаметр отверстия для установки крепежного элемента:

Зависимость диаметра отверстия для установки анкера и его диаметра

Зависимость диаметра отверстия для установки анкера и его диаметра

Совет: Требования для отверстий, при креплении деталей, указанные в таблице, превышать не следует. В противном случае большие зазоры придется заполнять раствором, что может уменьшить прочность соединения.

Правила монтажа анкера с гайкой

Этапы установки анкера с гайкой

Этапы установки анкера с гайкой

Даже правильно выбранный анкерный болт с гайкой, не может обеспечить надежное крепление предмета, если допущены ошибки при его монтаже. Имеется несколько несложных правил, соблюдая которые, обеспечивается надежное и долговечное крепление анкерных болтов в бетоне.

Для установки анкера с гайкой, инструкция, предлагает такой порядок:

  • Сверлится нужное отверстие на поверхности под крепеж предмета. Диаметр отверстия под распорную втулку должен быть таким, чтобы в него входила втулка с небольшим натягом. Это делается перфоратором и буром, соответствующего размера;
  • Отверстие тщательно очищается от строительной пыли, раскрошившегося материала. При небольших размерах отверстия, это можно сделать медицинской обычной грушей и ершиком нужного диаметра. В случае просверленного длинного и большого диаметра отверстия, качественная очистка получается с помощью пылесоса;
  • После подготовки отверстия, вставляется анкерный болт;
  • Затягивается гайка, пока распорная втулка надежно не зафиксирует крепежный элемент;
  • После надежной фиксации анкера в отверстии, гайку можно скрутить, оставив свободным резьбовой конец, для установки закрепляемого предмета;
  • Надевается шайба и накручивается гайка.

Монтаж анкеров в фундамент

Фундаментные анкера

Фундаментные анкера

Первые анкерные болты были предназначены лишь для установки в фундаменте. Они выпускаются 6 типов, диаметром до 140 мм, а длиной до 5 метров.

Монтаж таких фундаментных болтов выполняется таким образом:

  • До заливки бетона крепятся изделия с загнутой шпилькой;
  • До изготовления основания или погружением в него после заливки раствора, устанавливаются конструкции с анкерной плитой;
  • Во время заливки бетона устанавливаются составные изделия. При этом в бетон погружается нижняя часть шпильки с муфтой, надетой на нее, а верхний стержень закручивается в муфту, после полного отвердения основания;
  • Аналогично составным, монтируются съемные конструкции. Они погружаются в жидкий бетон, а после завершения отвердения материала устанавливается шпилька с контргайками;
  • В пробуренные отверстия в уже затвердевшем фундаменте, устанавливаются прямые анкера, а пустоты, оставшиеся после монтажа, заполняются клеевым составом или бетонным раствором;
  • В подготовленные отверстия уже в готовом основании, вставляются конусные анкерные болты, но фиксируются они разжимной цангой, расположенной на конце изделия.

Чтобы правильно своими руками выполнить установку любого вида анкеров, стоит познакомиться с видео в этой статье.

Основное назначение анкеров — крепление строительных конструкций, принятие нагрузок на себя от массы предметов, которые они удерживают. Любые анкерные болты для бетона могут стать надежными и прослужат долгие годы. Для этого следует подбирать шурупы для конкретного вида работ, назначения изделия, в полным соответствием его параметров требованиям СНиП.

распорные и другие виды, как вытащить анкерные болты из бетонной стены, их размеры и установка

Чтобы прочно и надежно закрепить на различных бетонных поверхностях конструкции или предметы, имеющие вес более 50 кг, потребуется применить специальные особо прочные изделия для крепежа, которые называются анкерами для бетона. Их использование также может быть целесообразно и в тех случаях, когда обычные виды креплений невозможно использовать из-за высокой монолитной прочности бетонной поверхности. С помощью анкерного крепежа соединяют элементы фундамента, перекрытия из железобетона, с их помощью устанавливают межкомнатные перегородки и стены. Прочность анкерного соединения настолько высока, что справляется с довольно высокими нагрузками и позволяет выполнить быстрый и высоконадежный узел крепежа.

Особенности

Качественные и технические характеристики такого метиза, как анкер по бетону, регламентируется стандартами ГОСТ. По своему внешнему виду анкер для работ по бетону выглядит как конструкция болта. Изготавливается этот прочный метиз из нержавеющей или высокопрочной стали и может иметь оцинкованное покрытие, защищающее металл от коррозии. Форма анкера похожа на цилиндр, имеющий на одном конце расширенную часть конусовидного типа.

Расширяющуюся часть называют распорной и после того, как анкер устанавливается в подготовленное отверстие, она расширяется, тем самым обеспечивая конструкции плотную посадку в бетонном материале.

Любой анкер устанавливается в заранее подготовленное для него отверстие, которое соответствует диаметру метиза. Анкер после монтажа закрепляется внутри отверстия несколькими способами: он может удерживаться благодаря силе трения, возникающей между элементами крепежа и бетона, а может быть зафиксирован и при помощи клеевого состава, который подается в полость отверстия.

Анкерный крепеж имеет рабочую часть в виде стержня, длина которого варьируется в диапазоне 45-200 мм. На конусовидной части стержня имеется внутренний резьбовой слой, кроме того, конструкция включает в себя и втулку, оснащенную профильными выемками, и крепежную гайку. Устройство анкера объясняется принципом его работы – во время монтажа, когда метиз вкручивают в отверстие, его крепежные элементы расширяются и фиксируют крепление по месту монтажа.

Анкер по бетону может быть применен для различных функций. Всего различают 2 функциональные разновидности этого метиза.

  • Несущая функция – она заключается в том, чтобы выполнить монтаж изделий или конструкций. Например, состыковать плиты потолочного перекрытия, установить на свои места балки либо колонны, закрепить консольный выступ балкона, организовать монтаж лестничных маршей или площадок, выполнить крепеж инженерных коммуникаций и электрооборудования, а также с бытовой целью повесить к потолку тяжелую конструкцию люстры, кухонные шкафы, вытяжку и так далее. Не менее результативно работают анкерные соединения и по пустотным конструкциям, например, их применяют для фиксации лаг в пустотных либо бетонных полах.
  • Конструктивная функция – ее суть заключается в том, чтобы не допустить смещения элементов конструкции или узла даже в том случае, когда устойчивость, казалось бы, гарантирована их большой собственной массой. Кроме того, анкеры по бетону используются для рихтовки в процессе выполнения строительных работ.

Согласно ГОСТ, анкеры имеют маркировку, состоящую из буквенных и цифровых обозначений.

Первый параметр значений обозначает диаметр рабочего отверстия, второй параметр определяет длину анкера, а третий – размер его нарезной резьбы. Все размеры обозначены в миллиметрах.

Обзор видов

Анкерные соединения применяются не только для плотных бетонированных поверхностей, но и для газобетона, а также для ячеистого бетона в том числе. Классификация анкерных метизов подразделяется по следующим рабочим параметрам.

  • Назначение – различают универсальные, потолочные, рамные и фундаментные металлические метизы. Их можно применять для фиксации бруса, крепления лаг к полу, соединения стеновых панелей.
  • Внешний вид – металлические анкеры могут быть прямой или изогнутой формы с крюком.
  • Тип конструкции – сборные анкера или цельные.
  • Наличие резьбы – гладкий рабочий стержень или с нарезанной резьбой.
  • Для какого типа бетона – для монолита либо пористого материала.
  • Тип фиксирования – сквозная фиксация, забивание, закручивание, фиксация клеевым составом.

Прочность крепления зависит от материала, из которого изготовлен метиз. Уровень крепости высокопрочной стали составляет 7,0 и более.

Такой показатель выдерживает очень значительные отвесные нагрузки.

Анкеры по бетону можно разделить на 2 большие группы, связанные с типом их монтажа.

Механические

Анкерные болты этой разновидности монтируются исключительно механическим способом, в зависимости от методики монтажа.

  • Распорный анкер – этот тип метиза имеет в своей конструкции рабочий стержень, а также наконечник и расширяющийся конус с нанесенными на него насечками. В некоторых вариантах анкера стержень с резьбой может быть заменен монтажным кольцом либо крюком, который служит для подвешивания изделий с большим весом. У распорных анкеров по бетону процесс удерживания в отверстии происходит благодаря силе трения расширяющейся части. Такие изделия могут быть применимы для плотных бетонных поверхностей. Примечательно, что в случае демонтирования повторно использовать такой метиз уже невозможно.
  • Забивной анкер – длина этих метизов небольшая, стержень имеет резьбу и снабжен расширяющимся конусом. При монтаже конус выполняет расклинивание. В подготовленное отверстие забивается метиз, его расклинивают при помощи кернера, а потом в него вкручивается стержень с нарезанной метрической резьбой. После монтажа крепеж не выступает на рабочей поверхности – он утоплен в отверстии, поэтому такие анкера считаются антивандальными и противопожарными вариантами. Используют забивной анкер по бетону для подвешивания к потолку коробов воздуховодной и вентиляционной системы, монтируют подвесные потолки, инженерные коммуникации.
  • Клиновый анкер – рабочая часть стержня с гайкой имеет на хвостовике распорную головку и конусовидный упор. В процессе закручивания гайки наконечник анкера втягивается и тем самым осуществляет подвижность лепестков конуса – они смещаются относительно границ стенового отверстия. Такой метиз лучше применять только для прочных бетонов, применять его на кладке из кирпича или пенобетона нецелесообразно, так как прочность крепления в таком материале достигнута не будет. Повторное применение демонтированного анкера невозможно.

Анкеры механического типа крепления используют для создания надежного типа креплений в плотных бетонных структурах, так как подобного рода метизы требуют глубокого погружения в стеновой поверхности.

Химические

Анкерные болты этой разновидности монтируются при помощи быстро полимеризующегося клеевого состава – именно этот состав и является удерживающим крепежным элементом. В состав клеевого полимера входят искусственные смолы, компоненты цемента, мелкофракционный кварцевый песок в качестве наполнителя и химический отвердитель. После окончания процесса полимеризации рабочая часть анкера в виде основания с резьбой становится посадочным элементом крепления, куда затем вводят болт. Подобная конструкция образует прочное соединение и может быть применима для пористых бетонов с рыхлой структурой, а также для кирпичной кладки, выполненной из кирпичей с пустотами.

Химические анкерные конструкции делятся на 2 типа – ампульные и инъекционные. В ампульном анкере клеящий состав заложен в специальную капсулу, которая разрушается в момент монтажа и выходит в полость отверстия. Инъекционный тип анкера подразумевает наружное введение клея в полость крепления.

Размеры

Маркировка изделий у заводов изготовителей регламентируется требованиями ГОСТ и внутренними стандартами. Несмотря на это, у каждого анкерного метиза есть общая маркировка, которая присутствует абсолютно на всех изделиях. Параметры анкера зависят от того, с каким материалом стеновой поверхности предстоит работать, а также от веса и габаритов конструкции.

Длинные анкерные метизы применяются тогда, когда монтируются элементы, имеющий большой вес.

На анкере указывают его параметры в цифровом обозначении и пишут, какой тип монтажа необходим для выполнения крепежа. Например, обозначение «клиновый 20/200» можно прочитать, как клиновый тип монтажа, диаметр метиза 20 мм, длина 200 мм.

Анкеры химического типа маркируют в зависимости от размера их клеевых капсул. Диаметр капсулы может находиться в диапазоне от 10 до 42 мм. Длина химического анкера бывает 80-360 мм. Если перед вами химический инъекционный анкер, то в его комплекте будет клеевой состав, объем которого зависит от размера метиза и может быть от 150 до 825 мм. Помимо клея, в комплектации вы найдете адаптер и смеситель.

По диаметру и длине анкеры подразделяются на:

  • малые – их диаметр не превышает 8 мм, а длина в пределах 55 мм;
  • средние – их диаметр не превышает 8-12 мм, а длина составляет 55-120 мм;
  • большие – их диаметр равен 24 мм, а длина 220 мм.

При маркировке анкера можно увидеть 3 параметра, например, М8 10/60-120:

  • буква М и рядом стоящая цифра обозначают диаметр резьбы – например, М8, М10, М12, М20 будут обозначать, что у метиза имеется резьба соответственно 8, 10, 12 или 20 мм;
  • далее следуют цифровые обозначения, указанные через знак дроби – цифра, стоящая слева до знака дроби, обозначает наружный диаметр метиза в мм, он соответствует диаметру сверла, которым нужно сверлить отверстие в стене;
  • цифра, стоящая справа от знака дроби – обозначает длину анкера в мм;
  • цифра, стоящая справа через дефис – это толщина детали.

Чаще всего такие маркировки имеют анкеры по бетону, применяемые для фундаментных работ.

Популярные бренды

Понятие об анкере зародилось в Германии, где первыми эти метизы стали изготавливать в компании Fischer – именно там и находится родина всех современных анкерных крепежей. Сегодня анкерные метизы выпускаются по всему миру, в том числе и в нашей стране.

Данный вид особо прочных креплений может быть представлен в торговых сетях большим ассортиментом, который отличается качеством исполнения и марками производителей.

Среди отечественных производителей анкеров по бетону механического и химического типа креплений наибольшей популярностью пользуются изделия марок «Анкер-НН» и «МКТ». Кроме того, анкеры по бетону выпускают:

  • Прибайкальский завод металлоконструкций;
  • Уральский трубный завод;
  • Раменский завод металлоконструкций;
  • Новосибирский завод металлоконструкций;
  • Компания «Анкер» – г. Владивосток;
  • Компания «Русич»;
  • Компания «КЕРН» – Московская область.

У зарубежных производителей можно выделить такие марки:

  • Fischer – Германия;
  • HILTI – Германия;
  • MUNGO – Швейцария;
  • Sormat – Финляндия;
  • HIMTEX – Великобритания;
  • Superbond – Германия.

Что касается химических анкерных креплений, здесь пальму первенства пользователи отдают маркам Superbond и HILTI.

Крепежные устройства этих производителей могут работать при прямом контакте с водой, а также они не теряют своих качеств в диапазоне от -40 до + 150°C.

Эти производители заявили о себе еще 70 лет назад и успешно занимают довольно большой сегмент рынка благодаря высокому качеству продукции.

Инструкции по использованию

Чтобы выполнить надежное и прочное крепление, прежде чем забить анкер, необходимо выполнить расчет его устойчивости на вырыв из стены под воздействием массы конструкции. Выполнить подобные расчеты можно, если использовать профессиональными таблицами, содержащими технологические характеристики анкерных метизов. Еще одним условием качественного крепежа является то, чтобы его правильно установить. На показатели прочности крепления оказывают влияние не только вес конструкции, но и плотность материала стены. Расстояние отверстия, измеряемого от наружного края вглубь стены, также имеет важное значение, когда выполняется монтаж.

Во время выполнения строительных работ установка анкеров выполняется еще до момента заливки бетона либо после этого, уже на выполненное монолитное основание. При заливке бетона конструкцию анкера требуется закрепить к каркасу из арматуры при помощи сварочного соединения или с использованием вязальной проволоки, после чего уже заливается бетонный состав. Для защиты резьбового соединения его заворачивают в полиэтиленовую пленку. Следующие этапы монтажа выполняются уже после того, как монолитная поверхность полностью затвердеет.

Существуют и другие варианты, как крепить анкер внутри бетонной поверхности. Подготовка посадочного отверстия – прежде чем закрутить в стене анкер, предварительно сверлят отверстие.

Для этого делают разметку, где будут располагаться метизы. Затем с помощью электрической дрели либо перфоратора делают отверстие, которое будет на 10 мм длиннее, чем длина анкера. Что касается диаметра анкера, то он должен совпадать с диаметром сверла.

После того как отверстие будет готово, пыль и осколки материала удаляют с помощью пылесоса. Когда на стене имеется толстый слой отделки, длину отверстия необходимо увеличить на толщину отделки, потому что отделочный слой не является плотной монолитной структурой. При выполнении отверстия, чтобы анкер забить как можно плотнее, диаметр сверла можно взять на 0,5 мм меньше, чем диаметр метиза. Удобнее всего работать в этом случае перфоратором со сверлом, у которого имеется победитовый наконечник.

Установка механического типа анкера с гайкой – стержень болта помещают в подготовленное стеновое отверстие и забивают его при помощи молотка, гайку же после этого нужно закручивать с использованием гаечного ключа. Делать это нужно аккуратно, чтобы не испортить наружную часть анкера, где находится резьба. Когда потребуется метиз вытащить из бетонной стены, достаточно будет отвернуть в обратном направлении его гайку.

Если необходимо выполнить подвесной крепеж на вертикальную поверхность, то используют анкеры, снабженные кронштейном в виде крюка вместо гайки. Кронштейн потребуется вкрутить до упора в конструкцию анкера, следя за тем, чтобы головка крюка занимала правильную позицию для подвеса конструкции. Каждый анкер снабжен прилагаемой к нему инструкцией для пользователя. Перед монтажом необходимо ее изучить и узнать, какое количество оборотов кронштейна можно выполнить при монтаже.

Если требуется вкрутить анкер в газобетонную или пенобетонную рыхлую поверхность, то кронштейн нельзя закручивать максимально до упора, так как от такого действия материал стены начнет крошиться.

Установка химического анкера – в метизах такого типа клеящий состав может быть расположен внутри капсулы или в отдельной емкости. Монтаж такого крепления состоит в том, что капсулу размещают в подготовленном отверстии, а после этого вворачивают шпильку или болт анкера. Клей при этом выходит в полость отверстия и начинает полимеризоваться. Необходимо дождаться полной полимеризации, время которой указано в инструкции, прилагаемой к химическому анкеру. Достать анкер из стены после того, как клеевой состав застынет, будет невозможно.

Если клеящий состав расположен в отдельной емкости, то картридж с клеем устанавливают в строительно-монтажный пистолет и, нажимая на спуск, выдавливают содержимое емкости в отверстие, полностью заполняя его. Затем в клеевой состав вкручивают анкерный метиз и дожидаются полной полимеризации состава. После этого на крепление можно вешать подвесную конструкцию.

Что такое анкерный болт, смотрите далее.

Анкер для бетона: разновидности и способ установки

Степень надежного фиксирования предмета на бетонной стене определяет именно правильно подобранный анкер. Анкер для бетона – то, что позволит решить многие проблемы ремонт и возведения домов, проделывания отверстий в стене, поверхности из бетона и последующее крепление необходимого элемента.

анкер для бетонаРисунок 1. Анкер для бетона

Что такое анкер для бетона

Анкера по бетону – крепеж, применяемый для фиксации и крепления любого предмета или элемента на бетонной стене или иной конструкции из данного стройматериала. Внешне он напоминает болт, выполнен из стали – оцинкованной либо же нержавеющей, в форме расширенного цилиндра, с конусом на своем конце.

Виды крепежа

Анкеры по бетону в сере строительных работ применяют самые разные – эти различия зависят от модели и прямого их назначения.

  • Распорные анкера для бетона. Болт с гайкой, работающий по принципу применения силы трения. Распорный анкер имеет шпильку с одной стороны, с определенного калибра резьбой, и втулку.
  • Клиновые виды – их применяют для установки тяжелых и массивных конструкций. В самом начале делают в стене отверстие и ставят в него клин, он то и расширяется в процессе вкручивания. Именно по этой причине их называют клиновые анкера – входя в проделанное отверстие, они образуют своего рода клин.
  • Забивной бетонный анкер. Представленные анкерные болты по бетону представляют собой короткие изделия, с конусом внутри и метрической резьбой. Используют при монтаже и установке потолочного в жилых и технических помещениях воздуховода, а также коробов, иного инженерного и строительного оборудования.
  • Саморез – прочное изделие с резьбой, забиваемое в бетон путем вкручивания и как следствие его крепежная способность велика. Применение таких анкеров для бетона обосновано под габаритные детали, так как последний выдерживает до 100 кг., плюс они просты в своем монтаже.
  • Разжимные болты, именуемые «бабочками» — подойдет для монтажа легких изделии и элементов декора в пустоты самой конструкции бетонной стены.
  • Химический анкер – это модель с полужидкой, быстро затвердевающей массой, посредством которой сам болт крепится к основанию. Ее заливают в проделанное отверстие в несущей поверхности и по мере застывания крепят болт.

химический анкер для бетона Рисунок 2. Химический анкер для бетона

Сферы использования

Анкерный болт для бетона имеет самые разные размеры, а именно:

  • мелкие – сечение болта не превышает 8 мм, длина до 55;
  • средние – характеристики 12 и 120 соответственно;
  • крупные – имеют характеристики 24 и 220 мм соответственно.

Учитывая существующий размер детали и диаметр сечения, болт может выдерживать самые разные нагрузки. Учитывая те или иные показатели – их могут применять при монтаже:

  • балок и плит несущего перекрытия;
  • колонн и лифтов;
  • фермы и лестничной в доме площадки;
  • оконных/дверных проемов и вытяжек;
  • легких элементов декора.

Сфера применения широка и исключительно данными пунктами – не ограничена.

Плюсы и минусы применения

Главные преимущества применения – надежность, прочность самого крепления, способность выдерживать большие нагрузки и гарантируют качество сцепления их с бетоном. Плюс ко всему:

  • устойчивость в самом металле к коррозии и от веса деформации;
  • легкость, а также простота в процессе монтажа;
  • показывают стойкость к разным нагрузкам;
  • огромный выбор моделей по длине и типу крепления, рабочим функциям и весовым нагрузкам.

Подобрать определенную модель не составит сегодня труда. Если говорить о минусах – явных минусов у них нет, поскольку при правильно проведенной разметке, последующей установке посредством специальных инсургентов они будут служить долго.

Выбор анкера

Анкер для бетона подбирают с учетом самого стройматериала из которого возведено строение.

  • Для пенобетона – специалисты в большинстве своем применяют дюбеля и саморезы, как и винты. Оптимально выбирать именно химические модели.
  • Для газобетона оптимально использовать клинового типа изделия, при этом, выбирая болт длиной 10-15 см., что позволит достичь большой надежности сцепления и крепления.

Инструкция по монтажу

крепление анкерных болтов Рисунок 3. Способ крепления анкерных болтов

Как именно крепить анкерные болты к несущей поверхности – многое зависит от модели самого крепления и именно об этом и поговорим далее. Анкерный болт в бетоне устанавливают либо до самой заливки монолита либо готовое строение. Первый тип крепления предусматривает, что шпилька и болт, иная закладная часть детали крепят к арматуре при помощи проволоки и после заливают раствор.

Как закрепить анкерный болт к несущей поверхности во втором варианте монтажных работ? Сначала готовят скважину и после устанавливают само изделие.

Сверление

В самом начале подготавливают отверстие, разметив положение на основании несущей поверхности. Сверлят скважину – по длине на 20 мм длиннее самого крепления. Отверстие тщательно пылесосом очищают и после проводят установку крепления. Если деталь крепят предварительно на то или иное основание – сверлят в самом начале ее, и уже вместе с ней проделывают отверстие в несущей поверхности.

Монтаж анкера с гайкой

Монтаж анкера с гайкой проводят для будущей установки относительно легких и небольшой толщины элементов. Сам болт попросту забивают при помощи силы удара. При этом рекомендовано применять обрезку доски – это поможет не повредить верх резьбы. Если сам болт надо удалить – ослабевают предварительно гайку и после извлекают из стенки.

Монтаж химического анкера

Крепление химического анкераРисунок 4. Крепление химического анкера

Так установка жидких либо инъекционных болтов в бетон – следуют инструкции производителя. Выпускают в формате капсул/картриджа – важно учитывать специфические особенности монтажа каждого из представленных видов.

  • капсулу мастера помещают в само отверстие, вкручивают постепенно крепежный болт, оставляя до полного затвердевания;
  • картридж вбивают в стену при помощи пистолета, и действует он под высоким давлением.

После затвердевания вводят в подготовленное отверстие  сам болт.

Химические анкерные болты для бетона

Крепление данного типа фиксируется непосредственно в стене при помощи особого клеящего состава – он заливается в само изделие в процессе производства в отверстие на 2/3 его длины. После затвердевания состава – проводится монтаж болта.

Применяют данный вид анкера при креплении предметов на несущей поверхности, возведенной или выполненной из пористого материала. Прочность такого крепления высока и без повреждения самой несущей поверхности извлечь анкер практически нереально. Именно их считают наиболее надежными и практичными анкерами среди всех типов.

Главное условие надежности крепления – чистота самого отверстия, в который и устанавливают усилитель. Для введения в отверстие клеящего состава могут применять специальные трубки либо капсулы, а после затвердевания клея – вводят сам болт.

Подводя итог, можно говорить – для бетона сегодня на строительном рынке существует немало видов и типов крепления. Они обеспечивают надежность всей конструкции. Главное правильно рассчитать нагрузку и помнить – для чего и кого применяется тот или иной тип крепления.

Анкера для бетона: размеры, виды, характеристики

Обеспечить надежную фиксацию различных предметов и конструкций на бетонных поверхностях способны такие крепежные изделия, как анкера для бетона. Проблема крепления различных предметов к бетону является достаточно актуальной как в сфере капитального строительства, так и в области ремонта, выполняемого силами самих собственников недвижимого имущества.

Анкера по бетону способны обеспечить надежное закрепление любой конструкции

Таких трудностей не возникает, если крепежный элемент необходимо зафиксировать в более мягком материале – дереве или пластике. Если же речь идет о бетоне – материале, отличающемся высокой твердостью и, соответственно, хрупкостью, то необходимо использовать специальные крепежи, к которым, в частности, относятся болты анкерного типа.

Что такое анкер: общее понятие

Под словом «анкер» подразумевают крепежное изделие, используемое для фиксации различных предметов на конструкциях из полнотелых твердых материалов – бетона, строительного кирпича, природного камня и др. Для установки такого крепежа следует подготовить отверстие с соответствующими размерами, в котором и будет размещаться болт анкерного типа. Высокая удерживающая способность болта, помещенного в такое отверстие, может обеспечиваться за счет:

У любого анкера есть распорная часть



Наиболее популярным анкером является крепежный элемент, который благодаря особенностям своей конструкции расклинивается внутри отверстия, обеспечивая тем самым высокую надежность создаваемого соединения. Поверхность таких болтов, изготавливаемых из углеродистой стали, покрывается цинковым составом, который исключает риск возникновения и развития коррозии.

Размеры анкерных болтов для бетона

Обычно основные размеры анкерного болта указываются в формате, например: М10 12х100. Это обозначение расшифровывается следующим образом: М10 — диаметр резьбы болта, число 12 обозначает диаметр установки в миллиметрах (такого диметра отверстие необходимо просверлить в бетоне перед монтажом), число 100 — это длина анкера в миллиметрах.

Диапазон типоразмеров анкеров, применяемый в быту, как правило, ограничивается данными параметрами: резьба от М6 до М12 при длине от 55 до 160 мм. Разумеется, существует множество других вариантов, но они, скорее, относятся к разряду профессионального или узко специализированного крепежа.






Особенности монтажа анкеров для бетона

На надежность крепления, полученного при помощи анкерного болта, оказывает влияние целый ряд факторов:

  • качество материала, в которой устанавливается анкер;
  • тип и размеры крепежного элемента, которые должны подбираться в соответствии с нагрузками, воспринимаемыми таким изделием;
  • правильность подготовки места для размещения крепежа и соблюдение технологии его установки;
  • прочностные характеристики самого анкера.

Последовательность монтажных операций (нажмите для увеличения)

Монтаж болтов анкерного типа может выполняться в различные конструкции, материал изготовления которых должен отличаться достаточно высокой прочностью. Сюда, в частности, относятся:

  • фундаменты из бетона;
  • стены и перегородки из бетона и кирпича;
  • плиты перекрытия, которые обычно изготавливают из бетона.

Схемы установки механических анкеров




Предметами и конструкционными элементами, которые крепятся при помощи таких болтов, обычно являются:

  • балки из металлопроката различного типа;
  • элементы подвесных потолочных конструкций;
  • светильники и люстры;
  • деревянный брус, применяемый для монтажа напольных и потолочных покрытий;
  • элементы лестничных конструкций;
  • несущие конструкции, обладающие большим весом и габаритами.

Расчет нагрузки в зависимости от параметров анкера

Как уже говорилось выше, фиксация болта анкерного типа внутри предварительно подготовленного отверстия может быть обеспечена двумя основными способами:

  • путем расклинивания распорной втулки внутри отверстия;
  • за счет специального клеевого состава, связывающего болт и внутренние стенки отверстия (химический анкер).

Существуют требования для отверстий в закрепляемой детали, которые не должны превышать указанные в таблице значения. Большие зазоры допускается заполнять раствором

Механические анкерные болты для бетона

К самым распространенным видам анкерных болтов относятся крепежные изделия, работающие по механическому принципу.

Забивные

Одним из таких изделий является забивной анкер, внутри распорной втулки которого есть резьба. Этот анкер, предназначенный для бетона и других плотных и твердых материалов, разжимается в отверстии за счет специального устройства, после чего в него вкручивают сам крепежный элемент.

Разновидности и порядок монтажа забивного анкера



Распорные

На современном рынке также широко распространены распорные анкеры для бетона и других строительных материалов. В конструкции таких анкерных крепежных элементов, способных выдержать очень значительные нагрузки, имеется специальный клин, который и отвечает за разжимание распорной втулки. Используя такие анкеры, можно обеспечивать надежную фиксацию на поверхности из бетона даже тяжелых предметов – металлических ворот, габаритного оборудования и др. Между тем следует иметь в виду, что надежность крепления, которую обеспечивает такой анкер для работ по бетону, во многом зависит от прочностных характеристик конструкции, в которую он монтируется.

Распорный анкер HILTI HSL-3

Одним из представителей данного семейства крепежа является рамный анкер. Болты такого плана используются для монтажа окон и дверей. Распорная втулка рамных анкеров имеет две зоны расклинивания: у шляпки болта и в теле несущего основания.

В двухраспорных анкерах для бетона, как следует из их названия, предусмотрено одновременно две распорных втулки. За счет этого анкерами данного вида обеспечивается более надежное сцепление, что позволяет использовать их для монтажа предметов, обладающих значительной массой.

Металлические рамные анкера предназначены для сквозного монтажа в кирпиче, камне и бетоне



Клиновые

Анкер клинового типа для бетона, о котором говорилось выше, может иметь два варианта конструктивного исполнения. В первом случае для расклинивания внутренней втулки такого анкера используют молоток и специальный кернер-бородок. После расклинивания втулки такое дополнительное приспособление извлекают из внутренней части анкера и вкручивают в него крепежный болт или шпильку.

При закручивании клинового анкера шпилька вытягивается и расклинивает своим конусовидным хвостовиком распорную юбку

Установка в бетоне клиновых анкеров другого типа выполняется несколько проще. Их основным элементом является резьбовая шпилька, один конец которой является конусообразным. При затягивании гайки, опирающейся на поверхность конструкции, в которую устанавливается такой крепеж, его конусная часть разжимает распорную втулку, обеспечивая ее надежную фиксацию в заранее подготовленном отверстии. В некоторых моделях анкерного крепежа подобного типа на внешней поверхности распорной втулки есть зубцы, обеспечивающие лучшее сцепление данного элемента с внутренними стенками отверстия.

Стержневой анкер для регулируемого пола

Стержневой анкер, который также относится клиновому типу, отличается от обычного увеличенными размерами (длиной болта). Посредством такого анкера выполняется монтаж многослойных систем со значительной толщиной.

Выбор вида анкера делают, ориентируясь не только на его размеры, которые оговаривает ГОСТ, но и на тип крепления, которое необходимо выполнить с его помощью. При этом также важно выполнить расчет нагрузки, которая будет приходиться на анкер для бетона. Выполняя этот расчет, следует иметь в виду, что нагрузка, приходящаяся на крепежный элемент, не должна превышать 25% от той, которую указывает ГОСТ.





Химические анкерные болты для бетона

Крепежное изделие данного вида – это анкерный шуруп по бетону, фиксация которого в отверстии обеспечивается специальным клеевым составом. Клеевой состав, при помощи которого фиксируются химические анкеры, заливается в заранее выполненное и тщательно очищенное отверстие на две трети его длины. В отверстие с клеем устанавливается анкерный болт соответствующего размера. После полного застывания клеевого состава выполняется крепление требуемого предмета.

Аккумуляторный дозатор позволяет вводить клеевой состав быстро и точно

Химические анкерные элементы применяют в тех случаях, когда крепеж необходимо выполнить на конструкциях из пористых материалов. Заполняя поры и внутренние полости в таких материалах, клеевой состав обеспечивает надежное сцепление анкера с материалом конструкции. При выполнении всех правил монтажа и использовании качественных материалов выдергивание или вырыв анкера из конструкции, не сопровождающийся ее механическим повреждением, практически невозможен. Испытания, проведенные с крепежными изделиями данного типа, можно увидеть на фото и видео в интернете.

Порядок установки химического анкера

Для получения качественного соединения при использовании анкеров химического типа необходима чистота отверстий, в которые они будут устанавливаться. Для подачи клея в отверстие могут применяться специальные тубы или капсулы, в которых клеевой состав и отвердитель содержатся в необходимых пропорциях.

Таким образом, для бетона разного типа предусмотрены и различные виды анкеров, выбору которых следует уделять особое внимание.



Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Крепость к бетону — как решить эту задачу?

У нас, инженеров-строителей, здесь, в Simpson Strong-Tie, есть отношения любви и ненависти к креплению к бетону. С тех пор, как в IBC 2000 г. и ACI 318, Приложение D были введены положения о расчете прочности, крепление к бетону стало проблемой для проектировщиков, руководителей строительства и производителей. Недавние испытания SEAONC и соответствующие изменения в кодексе предлагают разработчикам деревянных каркасов некоторое облегчение при проектировании анкеров подоконников на краю бетона, но многие проблемы остаются.

Бетонный прорыв в неглубокой плите

В связи с растущим спросом на дома с высокой плотностью застройки и городские засыпки проектировщики теперь сталкиваются с необходимостью крепления многоэтажных стен с деревянным каркасом к относительно тонким возвышающимся бетонным плитам (обычно называемым плитами подиума). ). Опрокидывающие силы анкерного крепления на концах стенок сдвига в этих проектах обычно могут находиться в диапазоне 40 тысяч фунтов и даже достигать 60 тысяч фунтов или более.

Высокопрочный анкер диаметром 1 дюйм в середине бетонной плиты без трещин толщиной 12 дюймов и давлением 5000 фунтов на квадратный дюйм выдержит натяжение примерно 35 тысяч фунтов при расчетных уровнях допустимого напряжения (ASD) для ветра и низкой сейсмической нагрузки; намного меньше, чем на краю плиты.В зонах повышенного сейсмического риска код требует дополнительного снижения расчетной прочности на 0,75. В Приложении D также есть требования к пластичности, которые могут быть выполнены несколькими способами. [Для получения дополнительной информации см. Обсуждение пластичности ниже для различных требований кодов.]

Допустимая нагрузка анкера в предыдущем примере будет снижена примерно до 25 тысяч фунтов на уровне ASD для сейсмических работ, но она может не подходить для использования в сейсмической категории C. или выше, потому что прочность стали превышает прочность на отрыв хрупкого бетона.

Так что же делают дизайнеры и что принимают строительные отделы? Ну много чего. Некоторые конструкции включают в себя шайбы с большими пластинами, добавленную арматуру или расчеты на сдвиг при продавливании, используемые для колонн. Хотя некоторые из этих вариантов могут увеличить емкость привязки, они не обязательно вписываются в проектные положения ACI 318, Приложение D. Это проблема, которую мы хотим продолжить в блоге. А пока я хотел бы услышать о ваших проблемах с креплением к бетонным плитам подиума.

Что вы делаете для решения этой проблемы? Сообщите мне, разместив комментарий.

— Paul

СТОРОНА: Обсуждение пластичности

ACI 318 Приложение D Раздел D3.3 содержит требования к сейсмической пластичности, которые требуют от проектировщика защиты от хрупкого разрушения бетона в зонах средней и высокой сейсмичности. Уменьшение хрупких отказов и содействие пластическим отказам, таким как текучесть стали, имеет фундаментальное значение для сейсмического проектирования. Однако язык кода ACI 318 может сбивать с толку.

ACI 318-08 против ACI 318-11

ACI 318-08 Раздел D.3.3.4 требует, чтобы «анкеры проектировались с учетом прочности стали элемента из высокопрочной стали». Проектировщики часто задаются вопросом, какую прочность стали и бетона сравнивать при оценке D3.3.4 — номинальную прочность, расчетную прочность, расчетную прочность с дополнительными сейсмическими коэффициентами снижения?

Вместо соответствия требованиям D3.3.4 к пластиковым анкерным анкерам ACI318-08 предлагает другие варианты. Раздел D3.3.5 позволяет ограничивать расчетное усилие с помощью приспособления, поддающегося пластической деформации. В качестве альтернативы, раздел D3.3.6 допускает конструкцию хрупкого анкера при условии значительного снижения расчетной прочности анкера.

ACI 318-11 пересмотрел требования к пластичности, чтобы уточнить, что вы сравниваете номинальную прочность бетона и анкера.

ACI 318-11 Раздел D.3.3.4.3 также рассматривает четыре варианта определения необходимой прочности анкера или крепления для защиты от разрушения хрупкого бетона.Первый вариант требует, чтобы номинальная прочность бетона была на 20% больше номинальной прочности стали, или: 1,2 x Nsa 0 . (Следует отметить, что IBC 2012 модифицирует ACI 318-11, чтобы удалить эти изменения, и по существу возвращается обратно к ACI 318-08.)

Что вы думаете? Посетите блог и оставьте комментарий!

Paul McEntee

Автор: Пол МакЭнти

Пару лет назад мы проводили мероприятие «Возьми свою дочь или сына на работу», что стало прекрасной возможностью для наших детей узнать, чем занимаются их родители.У нас были разные занятия для детей, чтобы они узнали о карьере и важности образования для открытия карьерных возможностей. Люди часто спрашивают меня, что я делаю для Simpson Strong-Tie, и я иногда смеюсь над тем, как мой сын Райан ответил на анкету, которую он заполнил в тот день:

Q. Чем занимаются ваши мама / папа?
A. Идет, пьет кофе и садится за рабочий стол

Q. Чем на самом деле ваши мама / папа делают на работе?
А. Ходит в испытательную лабораторию и проверяет все

Когда я не проверяю что-то в лаборатории или сижу за столом с кофе, я руковожу инженерными исследованиями и разработками для Simpson Strong-Tie, уделяя особое внимание разработке новых продуктов для разъемов и боковых систем .

Я окончил Калифорнийский университет в Беркли и являюсь дипломированным инженером-строителем и инженером-строителем в Калифорнии. До прихода в Simpson Strong-Tie я в течение 10 лет работал инженером-консультантом-строителем, занимаясь проектированием коммерческих, промышленных, многосемейных, многофункциональных и розничных проектов.В те годы мне посчастливилось работать в крупной инженерной фирме, которая сделала очень многое. Это позволило мне приобрести опыт проектирования с использованием дерева, конструкционной стали, бетона, бетонных блоков и холодногнутой стали, а также проработать множество сейсмических работ по модернизации исторических неармированных каменных зданий.

Просмотреть все сообщения Пола МакЭнти.

PPT — Альтернативные конструкции для крепления к бетону Презентация в PowerPoint

  • Альтернативные конструкции для крепления к бетону Дэйв К. Адамс, SE, M.ASCE [email protected]

  • Дэйв К. Адамс • Образование: • BS «Структурная инженерия» Калифорнийского университета в Сан-Диего (1990 г.) • Опыт: • Настоящее время: руководитель структурного проекта в Burkett & Wong Engineers (Сан-Диего, Калифорния) • 1990 — 2012: структурный инженер в Lane Engineers, Inc.(Тулар, Калифорния) • 1989–1990: Инженер-стажер в Coneer Engineering (Сан-Диего, Калифорния) • Аффилированные лица / регистрации: • Имеющий лицензию Калифорния инженер-строитель и инженер-строитель • Оценщик программы оценки сейсмической безопасности в Калифорнийском офисе аварийных служб • Член SEAOC и ASCE • Эксперт в предметной области (структурный) Калифорнийского совета по регистрации профессиональных инженеров, землеустроителей и геологов

  • Результаты обучения • Изучите требования к креплению к бетону, изложенные в Международных строительных нормах и правилах 2012 года и ASCE 7-10 • Когда инженер должен использовать ACI 318-11, Приложение D? • Понять основные требования к анкеровке в ACI 318-11, Приложение D • Выявить соответствующие виды отказов для систем анкеровки и практические соображения для оценки альтернативных анкеровок • Изучить примеры того, как альтернативные системы анкеровки могут быть рассчитаны в соответствии с требованиями строительных норм • Какова цель положений кодекса? • Какова цель ACI 318, Приложение D?

  • Коды, упомянутые в данной презентации • ASCE 7-10, «Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций» (ASCE 7) • Международный строительный кодекс 2012 г. (I.B.C.) • ACI 318-11, «Требования к строительным нормам для бетонных конструкций» (ACI 318) • Разное

  • Краткое содержание презентации • Требования к анкеровке, указанные в I.B.C. и ASCE 7-10 • Основное назначение ACI 318-11, Приложение D • Механизмы пластической деформации • Примеры • Заключительные замечания

  • Требования к анкеровке: 2012 I.B.C. • «Крепление … стен и колонн к фундаменту должно быть обеспечено для противодействия подъемным и скользящим силам, возникающим в результате приложения предписанных нагрузок.”(1604.8.1) • Довольно общий характер • Растягивающие и сдвиговые нагрузки • Сочетания нагрузок (1605) •« Бетон или цементный раствор в фундаменте должны иметь указанную прочность на сжатие не ниже наибольшего применимого значения, указанного в таблице 1808.8.1 ». (1808.8.1) • Категория сейсмостойкости A — C: 2500 фунтов на квадратный дюйм • SDC D — F: 2500 фунтов на квадратный дюйм (группы R и U) или 3000 фунтов на квадратный дюйм (все остальные конструкции)

  • Требования к анкеровке: 2012 I.B.C. • Разделы 1905.1.9 и 1905.1.10 содержат различные поправки к Приложению D • Исключение анкеров для противодействия усилиям анкеровки вне плоскости стены из требования «элемента из пластичной стали» • Расчетное сопротивление сдвигу не требуется для обычных установок крепление на пороге или направляющей легкой рамы • Расчет допустимого напряжения (1908): • Растяжение и сдвиг в соответствии с таблицей 1908.2 • Сочетания нагрузок без сейсмических воздействий • Бетон нормального веса с болтами с головками • Не для анкеров после установки

  • Требования к анкеровке: 2012 I.B.C. • «Выступ резьбовых концов (анкерных болтов) через соединяемый материал должен полностью входить в резьбу гаек, но не должен превышать длину резьбы на болтах». (2204.2.1) • Да, но что, если они НЕ полностью зацепляют резьбу? • Это просто означает, что любые отклонения от этого условия требуют инженерного анализа для подтверждения того, что переносимые нагрузки передаются в систему.• «Руководство по проектированию крепежа» (Ричард Т. Барретт, 1990)

  • Требования к креплению: 2012 I.B.C. • «Крепежные детали, включая гайки и шайбы, контактирующие с обработанной консервантом древесиной, должны быть из горячеоцинкованной оцинкованной стали, нержавеющей стали, кремнистой бронзы или меди». (2304.9.5.1) • Крепежные детали, включая гайки и шайбы, для древесины, обработанной антипиреном, используемой для наружных работ или в сырых или влажных помещениях, должны быть из оцинкованной стали с горячим цинкованием, нержавеющей стали, кремнистой бронзы или меди.»(2304.9.5.3) •« Фундаментные плиты или подоконники должны быть прикреплены болтами или анкерами к фундаменту с помощью стальных болтов диаметром не менее ½ дюйма или утвержденных анкеров… заделанных как минимум на 7 дюймов (болтов) в бетон… и с интервалом не более 6 ноги друг от друга. » (2308.6) • Тем не менее, это для «традиционной конструкции»

  • Требования к креплению: ASCE 7-10 • «Фундамент и другие элементы, используемые для обеспечения сопротивления опрокидыванию у основания консольных элементов колонны, должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать воздействие сейсмических нагрузок, включая коэффициент перенапряжения, Ω0.”(12.2.5.2) • В конструкциях, отнесенных к SDC C — F, элементы коллектора и их соединения, включая соединения с вертикальными элементами, должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать максимум…» (12.10.2.1) • Мембранные силы из Раздела 12.10.1.1 • Комбинации сверхпрочных нагрузок из Раздела 12.4.3 (за исключением конструкций, полностью скрепленных стенами из легкого каркаса, работающими на сдвиг), Em

  • Требования к анкеровке: ASCE 7-10 • Анкеровка несущих стен (12.11): • Fp = 0,4SDSkaIEWp (Экв.12.11-1) • Ka = коэффициент усиления для гибкости диафрагмы (уравнение 12.11-2) • «Крепление диафрагмы к несущей стене с использованием закладных ремней должно быть прикреплено к стальной арматуре или зацеплено за нее или закреплено иным способом для эффективной передачи усилий к арматурной стали ». (12.11.2.2.5) • Крепление стальных трубных свай к заглушке сваи определено для категории сейсмостойкости C в разделе 12.13.5.3 • Крепление свай к заглушке сваи в SDC D — F указано в разделе 12.13.6.5

  • Требования к креплению: ASCE 7-10 • Крепление неструктурных компонентов, которые постоянно прикреплены к конструкциям: • Fp = 0,4apSDSIpWp [1 + 2 (z / h)] / Rp (Equ. 13.3- 1) • Rp не должно быть больше 6 (13.4.1) • Параллельная вертикальная сила = ± 0,2SDSWp (13.3.1) • «Крепления компонентов должны быть привинчены, сварены или прочно закреплены иным способом без учета сопротивления трения, создаваемого эффекты гравитации ». (13.4) • «При определении распределения силы нескольких креплений в одном месте необходимо принимать во внимание жесткость и пластичность компонента, опор компонентов, креплений и конструкции, а также способность перераспределять нагрузки на другие крепления в группе.”(13.4.4) • Расчет с использованием ACI 318, Приложение D считается соответствующим этому требованию.

  • Основное назначение ACI 318-11, Приложение D • Требования к конструкции для анкеров в бетоне в условиях эксплуатации, не кратковременное обращение или конструкция (D.2.1) • Прочность, безопасность, устойчивость • Обычно понимается как применимое к системе анкеров, где устойчивость части конструкции нарушается из-за разрушения анкера, или для связанных с безопасностью креплений системы ( спринклерные трубопроводы, ограждения и т. д.) • Однако… в тексте кода не делаются упрощающие категоризации, поэтому расчет прочности анкеров (независимо от источника нагрузки) требует использования ACI 318, Приложение D, если система не исключена из положений или специально не обозначена

  • Основная цель ACI 318-11, Приложение D • Включено: шпильки или болты с головками, болты с крючками, установленные после установки распорные анкеры и анкеры с подрезкой, а также клеевые анкеры (D.2.3) • Исключено: специальные вставки, сквозные болты, несколько анкеров, соединенных с одной пластиной на заделанном конце, анкеры с цементным раствором, гвозди или болты с порошковым или пневматическим приводом и арматура, используемая как часть заделки (D.2.2) • Исключено: приложения для многоцикловой усталостной нагрузки или ударных нагрузок (D.2.4)

  • Основная цель ACI 318-11, Приложение D • Исключено: анкеры в зонах пластиковых шарниров при сейсмических силах (D.3.3. 2) • Исключено: анкеры, установленные в бетоне 8000 фунтов на квадратный дюйм (просверленное) или бетоне 10000 фунтов на квадратный дюйм (монолитное) [D.3.7] • Исключено: анкеры, для которых расстояние и / или краевые расстояния не достигаются, как описано в Разделы D.8.1 — D.8.7 • Раздел D.8.4 позволяет расчетам конструкции основываться на болте меньшего диаметра (но все еще используя болт большего диаметра, с учетом других требований кодекса), если этот меньший диаметр соответствует ограничениям по расстоянию • Как правило, минимальное краевое расстояние анкерных болтов не должно быть меньше типичных требований к бетонному покрытию арматурных стержней из Раздела 7.7 (D.8.2).

  • Основная цель ACI 318-11, приложение D • Как мы можем подойти к проектированию креплений, которые специально не признаны в ACI 318, приложение D? • Понимать соответствующие виды разрушения анкеров и применять ли принципы, изложенные в Приложении D, к альтернативной системе анкерного крепления • Таблица D.4.1.1 • Прочность стали при растяжении (D.5.1) • Прочность бетона на разрыв при растяжении (D.5.2) • Прочность анкера на вырыв при растяжении (D.5.3) • Прочность на вырыв бетонной боковой поверхности при растяжении (D.5.4) • Прочность сцепления клеевого анкера при растяжении (D.5.5) • Прочность стали на сдвиг (D.6.1) • Прочность бетона на разрыв при сдвиге (D.6.2) • Прочность бетона на вырывание при сдвиге (D.6.3)

  • Основная цель ACI 318-11, приложение D • Как мы можем подойти к проектированию креплений, которые специально не признаются в ACI 318, приложение D? • Обратите внимание на влияние бетона с трещинами на альтернативную систему анкеровки • В SDC C — F для бетона с трещинами требуется рассмотрение прочности на растяжение, если только анализом не будет продемонстрировано, что бетон останется без трещин (D.3.3.4.4) • Уравнения, используемые для прочности бетона на разрыв при растяжении и сдвиге, основаны на предположении о бетоне с трещинами (все типы приложенной нагрузки), с учетом модификации для продемонстрированного бетона без трещин (D.5.2.6 и D. 6.2.7)

  • Основная цель ACI 318-11, приложение D • Как мы можем подойти к проектированию креплений, которые специально не признаны в ACI 318, приложение D? • Учитывайте пластичность системы анкеровки в целом (анкеры, крепление, элемент) • Разрушения хрупкого типа (сдвиг, связь) не перераспределяют силы анкера почти так же, как податливость элементов из пластичной стали • В SDC C — F , прочность бетона в режиме разрушения при растягивающих нагрузках должна быть больше прочности анкерной стали [D.3.3.4.3 (a)], что приведет к пластичному определяющему режиму разрушения • Стальные анкеры должны удовлетворять требованиям к «пластичным» сталям, которые имеют относительное удлинение при растяжении не менее 14% и уменьшение площади не менее 30%. % (D.1)

  • Основная цель ACI 318-11, приложение D • Как мы можем подойти к проектированию креплений, которые специально не признаны в ACI 318, приложение D? • Учитывайте передачу приложенных сил (растяжения и сдвига) к группе анкеров на основе их характеристик относительной жесткости • ACI 318 принимает это во внимание, делегируя расчетные уравнения анкеру с наибольшим напряжением (Таблица D.4.1.1) • Учитывайте эксцентриситет приложенной нагрузки • Учитывайте скручивающие эффекты из-за приложенной нагрузки • Учитывайте силу сдвига, приложенную к ряду анкеров, расположенных дальше всего от края (D.6.2.1)

  • Основная цель из ACI 318-11, Приложение D • Как мы можем подойти к проектированию анкерных креплений, которые специально не признаны в ACI 318, Приложение D? • Коэффициенты снижения прочности могут быть определены из раздела 9.3 и применены к системе в соответствии с рассматриваемым механизмом. • Если применимо, несущая способность бетона может быть оценена с помощью раздела 10.14 • Прочность бетона и прилагаемой арматуры к сдвигу можно оценить, используя положения главы 11 • Режимы трения при сдвиге можно изучить с помощью раздела 11.6.4 • Влияние арматуры или анкеров на противодействие эксцентрическим нагрузкам, аналогичным геометрическому расположению поясок можно оценить, используя положения Раздела 11.8 • Повышение прочности арматурных стержней можно использовать как эффективный инструмент в альтернативных креплениях, используя положения Главы 12 и основные положения Разделов D.5.2.9 и D.6.2.9

  • Механизмы пластической текучести • ACI 318 требует учета пластичности анкерных систем в SDC C — F, где основным режимом разрушения для нагружения растяжением является пластическая текучесть сталь [D.3.3.4.3 (a)] • Тем не менее, ACI 318 позволяет учитывать максимальное растяжение или сдвигающую нагрузку, которая может быть передана на анкеры через механизм упругой деформации в креплении при изгибе, сдвиге, опоре или их сочетании. [D.3.3.4.3 (b) и D.3.3.5.3 (a)] • Учет чрезмерной прочности материала • Учет деформационного упрочнения • Учет ожидаемого предела текучести

  • Механизмы пластической деформации • Деформационное упрочнение (также называемое деформационным упрочнением или холодной деформацией) ) — это процесс повышения твердости и прочности металла за счет пластической деформации. Когда металл пластически деформируется, дислокации перемещаются и возникают дополнительные дислокации. Чем больше дислокаций в материале, тем больше они будут взаимодействовать и запутываться.Это приведет к снижению подвижности дислокаций и упрочнению материала. • Эти механизмы могут быть реализованы путем расчета допустимого пластического момента Mp на основе ожидаемого предела текучести материала

  • Дуктильные механизмы текучести • Ожидаемый предел текучести: • Раздел RD.3.3 ACI 318 рекомендует коэффициент 1,5 применяется к заданному пределу текучести материала, чтобы получить ожидаемый предел текучести. • Таблица A3.1 стандарта AISC 341-10 («Сейсмические условия для зданий из конструкционной стали») определяет коэффициент Ry для различных сталей как множитель для изменения заданного Fy материала на ожидаемый Fy

  • Пример: перетаскиваемое соединение • Спроектируйте крепление стальной поперечной балки крыши к стороне специальной железобетонной поперечной стены (балка выравнивается параллельно продольная ось стены) • Мы разработаем силу натяжения в поперечных стержнях стены (называемых «анкерной арматурой» в Разделе D.5.2.9 ACI 318) • Это также немного отличается от специфики Приложения D, потому что Раздел 12.10.2.1 ASCE 7 требует, чтобы коэффициент перенапряжения применялся к соединению в сейсмической расчетной категории C — F • Существует также вертикальная (поперечная) сила, приложенная к системе в результате реакции балки • Предположим, что сила натяжения и сила сдвига равномерно распределены по каждому болту Вид сверху разреза через стену, глядя вниз на соединение скользящей балки

  • Пример: Соединение перетаскиванием • Комбинация нагрузок 5 (ASCE 7, раздел 12.4.3.2): • (1,2 + 0,2SDS) D + Ω0QE + L + 0,2S • Скажем, SDS = 0,45 (сейсмический расчет кат. C) • Скажем, QE = 20 тысяч фунтов, L = 0 (это балка крыши), S = 0 (без снеговой нагрузки) • Скажем, D = 6 тысяч фунтов • Ω0 = 2,5 (таблица 12.2-1) • Приложенная сила сейсмического натяжения на уровне прочности, Nua = 2,5 (20) = 50 тысяч фунтов • Приложенная сила вертикального сдвига на уровне прочности , Vua = (1,2 + 0,09) (6) = 7,74 тысячи фунтов • Материалы: • f’c = 3000 фунтов на квадратный дюйм (нормальный вес) • Futa (ASTM A307, класс A) = 60 тысяч фунтов на квадратный дюйм [«пластичный» согласно определениям в ACI 318 , Приложение D, для использования с φ в разделе D.4.3 (a)] • Fy = 60 тысяч фунтов на квадратный дюйм (арматурные стержни ASTM A615)

  • Пример: скользящее соединение • Прочность стали при растяжении (D.5.1): • Nsa = Ase, Nfuta • Ase, N = 0,462 дюйма2 для одиночного анкерного болта диаметром 7/8 дюйма (эффективная площадь растяжения или сдвига) • 4 (0,462) (60 тысяч фунтов / кв. дюйм) = 110,9 тысяч фунтов • φT = 0,75 [D.4.3 (a)] • Прочность анкера на растяжение используется в уравнение, потому что большинство анкерных материалов не имеют четко определенного предела текучести

  • Пример: тяговое соединение • Прочность бетона на разрыв при растяжении (D.5.2): • В разделе D.5.2.9 поясняется, что расчетная прочность «анкерной арматуры», определенная в главе 12, может использоваться вместо уравнений прочности на разрыв здесь • Путем полного преобразования силы растяжения анкера в «анкерную арматуру» , мы устанавливаем пластичность для этого режима разрушения (номинальная способность этого режима будет зависеть от прочности стержней на растяжение) • Комитет ACI 318 рекомендует, чтобы используемые арматурные стержни располагались не более чем в 0,5 раза выше эффективная глубина заделки анкерных болтов от средней линии схемы расположения болтов (RD.5.2.9)

  • Пример: Соединение с протягиванием • Прочность бетона на разрыв при растяжении (D.5.2): • Прочность на разрыв стержня = AbarsFyφ = 4 (0,6013) (60 тысяч фунтов на квадратный дюйм) (0,90) = 129,9 тысяч фунтов • φT = 0,75 [RD.5.2.9] • Длина нахлеста стержней = «L» — 2 дюйма — [(24 «-9 дюймов) (1/2) — 3 дюйма] =« L »- 6,5» • «L» — это эквивалент hef анкерных болтов, используемых в других уравнениях в ACI 318 • Требуемое заделывание анкерных болтов для развития полной прочности стержней = (FyΨtΨedb) / [20√ (f’c)] согласно ACI 318, раздел 12.2.2 • Ψt = 1,3 [12.2,4 (a)], Ψe = 1,0 [12.2.4 (b)] • Вставить «L» = (60 000) (1,3) (1,0) (7/8 дюйма) / (20) (54,77) = 62,3 дюйма + 6,5 ”= 68,8” (меньше, если арматурный стержень прикреплен к концу стены)

  • Пример: Соединение с протягиванием • Прочность бетона на вырыв при растяжении (D.5.3): • Npn = Ψc, PNp • Ψc , P = 1,0 (D.5.3.6, может произойти растрескивание) • Np = 8Abrgf’c, Abrg — зона опоры тяжелого болта с шестигранной головкой на бетон при подъеме (D.5.3.4) • Npn = (1,0) ( 8) (1,8496 — 0,6013) (4 болта) (3 тысячи фунтов / кв. Дюйм) = 119,8 тысяч фунтов • φT = 0.70 [D.4.3 (c)] • Вынос бетонной боковой поверхности при растяжении (D.5.4): • Ca1 = ближайшее краевое расстояние = 7,5 дюймов • Напряжение переносится арматурой • Этот режим не влияет на расчет

  • Пример: тяговое соединение • Прочность стали на сдвиг (D.6.1): • Vsa = Ase, Vfuta = 110,9 тысяч фунтов (то же, что и Nsa) • φV = 0,65 [D.4.3 (a)] • Вырыв бетона прочность на сдвиг (D.6.2): ​​• Vcbg = (Avc / Avco) (Ψec, VΨed, VΨc, VΨh, VVb) • Если поперечная нагрузка приложена параллельно краю бетона, раздел D.6.2.1 (c) требует использования приведенного выше уравнения (которое используется для нагрузок, приложенных перпендикулярно краю), но позволяет увеличить формулу на 2 и Ψed, V принято равным 1,0 • Ψc, V = 1,2 (D. 6.2.7, арматурный стержень возле края) • Ψec, V = 1.0 (D.6.2.5, без эксцентриситета)

  • Пример: Соединение с протягиванием • Прочность бетона на разрыв при сдвиге (D.6.2): ​​• Vcbg = (Avc / Avco) (Ψec, VΨed, VΨc, VΨh, VVb) • Несущая длина анкера для сдвига, le, определяется в соответствии с Разделом D.6.2.2. • Для анкеров с постоянной жесткостью по всей встроенная длина, le = «L» = heff • Однако le ≤ 8da = 8 (7/8 «) = 7».• «Толщина» элемента, га, в нашем случае — это длина стены, но должно быть практическое ограничение ACI 318, рис. RD.6.2.1 (b) ACI 318, рис. RD.6.2.4

  • Пример: тяговое соединение • Прочность бетона на разрыв при сдвиге (D.6.2): ​​• Vcbg = (Avc / Avco) (Ψec, VΨed, VΨc, VΨh, VVb) • Использование принципов, изложенных на рисунках RD .6.2.1 (b) и RD.6.2.4, разумно предположить, что мы можем использовать ha = 1,5Ca1 = 1,5 (7,5 дюйма) = 11,25 дюйма • Ψh, V = √ (1,5Ca1 / га) = 1,0 (D.6.2.8) • Vb будет меньшим из уравнения D-33 или D-34 • Vb = 7 (le / da) 0.2√ (da) √ (f’c) Ca11,5 = 11,17 тысячи фунтов (уравнение D-33) • Vb = 9√ (f’c) Ca11,5 = 10,13 тысячи фунтов (уравнение D-34) • Уравнение D -34 управляет! ACI 318, рис. RD.6.2.1 (b) ACI 318, рис. RD.6.2.4

  • Пример: тяговое соединение • Прочность бетона на разрыв при сдвиге (D.6.2): ​​• Vcbg = (Avc / Avco) (Ψec, VΨed, VΨc, VΨh, VVb) • Avco — это максимальная площадь проекции для одного анкера, которая приблизительно равна площади поверхности конуса полного отрыва или анкера, на которую не влияет краевое расстояние, расстояние или глубина элемента • Avc приблизительно соответствует полной площади поверхности выламываемого конуса для конкретного расположения анкеров.В этом случае количество якорей в группе в уравнение не входит. • Avco = 4,5 (Ca1) 2 = 4,5 (7,5) 2 = 253,1 дюйм2 • Avc = [2 (1,5Ca1) + S] ha = [2 (1,5) (7,5) + 9] (1,5) (7,5) = 354,4 дюйм2 • Vcbg = (354,4 / 253,1) (1,0) (1,0) (1,2) (1,0) (10,13) (2) = 34,0 тысячи фунтов • φV = 0,70

  • Пример: тяговое соединение • Прочность бетона на вырыв при сдвиге (D.6.3): • Этот механизм также будет контролироваться натяжной способностью арматурных стержней, используемых для анкеровки системы, поэтому никаких дополнительных расчетов не требуется • Суммарные силы (D.7): • В сейсмических расчетах категорий C — F в разделе D.3.3.4.3 требуется некоторая форма пластичности в системе соединений (вспомните предыдущие слайды) • В нашем примере мы применяем растягивающие усилия Em и, таким образом, соблюдаем опцию изложены в параграфе (d) • В разделах D.3.3.4.4 сейсмического расчета категорий C — F требуется, чтобы расчетные значения прочности на растяжение для видов разрушения бетона умножались на дополнительный коэффициент 0,75

  • Пример: Соединение сопротивления • Комбинированное сил (Д.7): • Регулирующее значение Nua / φNn = 50 тысяч фунтов / (0,75) (0,70) (119,8 тысяч фунтов) = 0,79 • 0,75 (0,70) (119,8 тысяч фунтов) = 62,9 тысячи фунтов, поскольку прочность бетона на режим разрушения влияет на прочность стали в режиме разрушения (0,75) (110,9 тысяч фунтов) = 83,2 тысячи фунтов • Регулирующее значение Vua / φVn = 7,74 тысячи фунтов / (0,70) (34 тысячи фунтов) = 0,32 • Поскольку оба этих значения больше 0,20, применяется уравнение D-42: • Суммарные силы = 0,79 + 0,32 = 1,11 <1,2… ОК!

  • Пример: Бетонный анкер с цементным раствором • Бетонные анкеры с цементным раствором не рассматриваются в Приложении D (D.2.2) • Обычно используется полимерный или цементный раствор. • Используемые анкерные болты могут быть резьбовыми стержнями (с гайкой и шайбой на заделанном конце или без них), болтами с головкой или деформированными арматурными стержнями (с концевым анкером или без него) • Устанавливаются в предварительно просверленное отверстие диаметром на 150-300% больше диаметра крепежа

  • Пример: бетонный анкер со связующим раствором • Механизмы разрушения при растяжении включают (1) разрыв болта при растяжении, (2) полную глубину разрыв бетонного конуса, (3) нарушение сцепления на границе раздела цемент-бетон с повреждением неглубокого бетонного конуса и (4) нарушение сцепления на границе раздела сталь-раствор с повреждением неглубокого бетонного конуса для крепежных элементов без головок • Текущая отраслевая практика такова: для определения прочности сцепления на разрыв с использованием модели равномерного напряжения сцепления, которая требует учета прочности сцепления цемент-сталь и цемент-бетон для конкретного продукта

  • Пример: бетонный анкер со связующим раствором • Примеры параметров: • Определите несущую способность анкерного стержня ASTM A36 диаметром ¾ дюйма с эффективной заделкой 12 дюймов • Прочность бетона на сжатие в течение 28 дней = f’c = 3000 psi • Скажите, что краевое расстояние не имеет значения • Проверка 1: Сталь на растяжение прочность • Nsteel = φAsFu, где As — эффективная площадь поперечного сечения анкера, а Fu — предел прочности на растяжение • φ можно определить с помощью ACI 318-11, раздел D.4,3 (0,75 для «пластичных» сталей и 0,65 для «хрупких» сталей) • As = 0,334 дюйма2 (AISC «Руководство по стальным конструкциям», таблица 7-17 (14-е изд.) • Fu = 58 тыс. Фунтов на квадратный дюйм • Nsteel = 0,75 (0,334 ) (58 тысяч фунтов / кв. Дюйм) = 14,5 тысяч фунтов

  • Пример: бетонный анкер со связующим раствором • Проверка 2: Равномерная прочность сцепления • Nbond = φ (τ) (π) (di) heff • φ можно определить, исходя из того, что Разрушение связи аналогично трению при сдвиге, поскольку оно включает проскальзывание по границе раздела. Для такого режима разрушения см. раздел 9.3.2.3 ACI 318 требует значения 0,75. • Рекомендуемое значение также может быть получено от производителя. • Прямое представление диаметра анкера или диаметра отверстия в дюймах. • Необходимо проверить прочность сцепления между стыком между сталью и цементным раствором (используя диаметр анкера) и раствором. -бетонная поверхность (с использованием диаметра отверстия)

  • Пример: Анкер для цементного бетона • Проверка 2: Равномерная прочность сцепления • Nbond = φ (τ) (π) (di) heff • Τ — характерное напряжение сцепления конкретный продукт, как правило, с разными значениями для поверхности раздела сталь-раствор и раздела бетон-бетон. • Производитель продукта может предоставить другой набор значений для внутренней и наружной установки, а также могут потребоваться корректировки из-за температуры обслуживание • Лабораторные испытания показали, что, по большей части, существует меньше отклонений в ожидаемых результатах продукта с растворами на полимерной основе, чем с цементными растворами • Характерные значения для поверхности раздела сталь-раствор: 1200 psi — 2400 psi • Характерные значения для границы раздела раствор-бетон: 600 psi — 1200 psi • Многочисленные условия будут определять прочность раствора, который будет использоваться в проекте, поэтому очень важно понимать основу рекомендуемых значений

  • Пример : Анкер для цементного бетона • Проверка 2: Равномерная прочность сцепления • Nbond = φ (τ) (π) (di) heff • Для этого примера предположим, что прочность связи между цементным раствором и сталью не контролируется.• di = диаметр отверстия (используйте 2da) • Используйте значение τ = 600 фунтов на квадратный дюйм (поверхность цементно-бетонной смеси, в помещении, при температуре окружающей среды)… это будет продиктовано производителем продукта • Nbond = 0,75 (600 фунтов на квадратный дюйм) ( 3,142) [2 (3/4 дюйма)] (12 дюймов) = 25,4 тысячи фунтов

  • Пример: Анкер для цементного бетона • Проверка 3: Прочность бетона на вырыв • Nconcrete = φ (4) (Ac) √ (f’c) • Характеристическое значение φ в областях потенциального растрескивания было определено в более ранних кодексах со значением 0.65. Было бы разумно (и последовательно) также рассмотреть значение 0,75, когда дополнительное армирование присутствует поперек плоскости потенциального конуса отрыва. • Ac = предполагаемый выдвижной конус бетона = π (heff) 2 = 3,141 (12 дюймов) 2 = 452 дюйм2 • Nбетон = 0,65 (4) (452) (54,77) = 64,4 тысячи фунтов • Сталь определяет допустимую нагрузку при 14,5 тысячах фунтов

  • Пример: гайка с частичной резьбой на анкерном болте • Помните Раздел 2204.2.1 IBC 2012: • «Выступ концов с резьбой (анкерных болтов) через соединяемый материал должен полностью входить в контакт с резьба гаек, но не должна быть больше длины резьбы болтов.”(2204.2.1) • Вытягивающая нагрузка, P = (1/3) πdmFsL (« прочность ») •« Руководство по проектированию крепежа », Ричард Т. Барретт • Значение 1/3 является в некоторой степени эмпирическим и допускает несоответствие между резьбами • dm = средний диаметр резьбового отверстия, дюймы (приблизительно равный диаметру резьбы)

  • Пример: гайка с частичной резьбой на анкерном болте • Вытягивающая нагрузка, P = (1/3) πdmFsL («прочность») • Fs = предел прочности на разрыв более слабого материала (болта или резьбового отверстия) • L = фактическая длина резьбового зацепления, дюйм.• Для этого примера: • Диаметр 5/8 дюйма, болт ASTM A307 • L = ½ общей высоты установленной тяжелой шестигранной гайки = 5/16 ”(AISC« Руководство по стальным конструкциям », 14-е изд., Таблица 7-19 ) • dm = 0,576 дюйма (AISC «Руководство», таблица 7-17) • Fs = 60 тысяч фунтов на квадратный дюйм • P = (1/3) (3,142) (0,576 дюйма) (60 тысяч фунтов на квадратный дюйм) (0,313 дюйма) = 11,3 тысячи фунтов на квадратный дюйм (« прочность »)

  • Резюме и заключительные замечания • ACI 318, Приложение D определяет проектные требования для анкеровки к бетону, но некоторые типы анкеровки специально исключены из этих положений (по разным причинам) также может считаться чрезмерно ограничивающим для определенных типов конструкций или навесного оборудования • Например, возможно, крепление простых не строительных конструкций можно оценить с более упрощенной точки зрения • 2012 I.ДО НАШЕЙ ЭРЫ. и ASCE 7-10 допускают различные решения, которые могут считаться соответствующими требованиям кода, если это оправдано анализом и / или тестированием. • С инженерной точки зрения важно оценить широкий спектр проектных решений для данной проблемы.

  • Заключительные вопросы?

  • СПАСИБО !!

  • .

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о