Анкерный болт принцип действия

Содержание

Крепёжные изделия вошли в нашу жизнь так прочно, что мы уже давно не замечаем их присутствия. А ведь они окружают нас повсюду, и если хоть на миг представить, что все они исчезли сразу и одновременно, это было бы самой страшной катастрофой в истории. Без самых обычных гвоздей, шурупов, болтов и гаек был бы невозможен прогресс ни в одной из областей науки и техники. Но не только промышленность и производство нуждаются в этих незаменимых помощниках.

Достаточно просто оглянуться вокруг, вспомнить, сколько задач нам приходится решать в повседневной жизни, чтобы обустроить наш быт, какие проблемы возникают, когда необходимо повесить в доме люстру или картину, закрепить на стене кухонные шкафчики или спутниковую тарелку на балконе, установить в ванной подвесную раковину или большое зеркало в прихожей… Все они связаны с необходимостью крепления различных предметов на элементах строительных конструкций: стенах, колоннах, перекрытиях и т. п. Обычно, в деревянном доме больших проблем с этим не возникает, но как быть, если он кирпичный или бетонный?

Крепёж — анкер

Когда‑то, впрочем, ещё не так уж и давно для решения этих и многих других задач использовались деревянные пробки‑чопы, забиваемые в предварительно просверленные отверстия. У этого способа было много недостатков: дерево со временем в сухом помещении уменьшается в размерах и пробка начинает болтаться, а то и вовсе вываливается; в условиях сырости оно, наоборот, разбухает, что приводит к растрескиванию отверстия и в результате также к выпадению пробки.

Чтобы избавиться от этих проблем были придуманы пластмассовые дюбели. У них масса достоинств: они не меняются в размерах, унифицированы, дёшевы, надёжны. Но есть и недостатки: не выдерживают больших и массивных нагрузок. От большого веса конструкции пластик со временем деформируется и перестаёт надежно удерживаться в отверстии. К тому же отверстия в стенах из высококачественного монолитного бетона имеют гладкую внутреннюю поверхность, что увеличивает вероятность выскальзывания из них дюбелей.

Для этих целей — надёжной фиксации в кирпичных и бетонных стенах крепёжных изделий под большими весовыми нагрузками и были придуманы анкерные болты.

По способу действия такие изделия делятся на два основных вида:

  1. Химические анкеры. Используют закладываемую в отверстие капсулу со специальным клеем, раздавливаемую при установке крепёжного изделия, которое надёжно удерживается после полимеризации клея. Недостатком этого способа является необходимость ожидания застывания клея. Достоинством — возможность использования не только в монолитных конструкциях стен, но и в пустотелых.
  2. Механические. В их основу положен принцип расклинивания или цангового расширения специальной металлической гильзы, надеваемой на болт или резьбовую шпильку с помощью распорной втулки при накручивании её по резьбе.

В свою очередь, металлические анкеры также делятся на несколько типов:

  • Клиновой. При забивании анкера в отверстие клин, находящийся на внутреннем конце гильзы, раздвигает её края. В некоторых образцах расклинивание производится отдельным стержнем‑бородком, который затем вытаскивается из отверстия, а на его место закручивается шпилька с резьбой. Для этого типа анкеров обычно требуется точное соблюдение допусков на размеры отверстия.
  • Забиваемый. В таких конструкциях даже нет необходимости в наличии клина. В них используется специальная форма краёв выполненной из мягкого металла гильзы. При забивании её молотком в отверстие эти края деформируются, упираясь в его дно и, надёжно удерживая в нём саму гильзу. Это самый простой тип устройства, но для него требуется точное сверление отверстия как по глубине, так и по диаметру. Обычно такие анкеры используются для стен из монолитного бетона или природного камня.
  • Разжимной, или «бабочка». Относится к сквозному типу и может использоваться для тонкостенных и даже листовых материалов. Гильза имеет прорези по длине, не доходящие до краёв. Она при закручивании деформируется в средней своей части, раскрываясь в стороны лепестками с задней стороны.
  • Распорный — наиболее распространённый тип устройства. Он не требует строгого соблюдения допусков по глубине отверстия, а только по диаметру. Использует цанговый принцип расширения гильзы в задней её части при закручивании в неё конусовидной втулки. Применяется только для бетона или полнотелого кирпича.

Для изготовления анкерного крепежа используют обычно высококачественные нержавеющие стали с дополнительным антикоррозийным покрытием. Как правило, он выполняется под метрическую резьбу от М6 до М30. Для анкерных соединений существуют нормативы по надёжности соединения на вырывное усилие и на срез. Они зависят от материала стен и глубины установки.

Читайте также:  Са3140 в сварочном инверторе

А в этой статье рассказывается про пробковые настенные покрытия.

Как установить анкерный болт?

Для примера, рассмотрим как крепить анкер распорной конструкции в бетонной стене.

  1. Часто бетонные стены бывают покрыты штукатуркой. Для надёжного крепления анкерный болт должен находиться в слое бетона на определённой глубине, как правило, не менее 50 мм. Поэтому перед тек, как закрепить анкер, следует определить толщину штукатурки и выбрать соответствующую длину анкерной гильзы.
  2. Диаметр отверстия для распорного анкера должен быть довольно точным, так чтобы гильза заходила в стену с небольшим усилием. Следует соблюдать также и перпендикулярность отверстия. Глубина его должна быть чуть больше длины гильзы.
  3. Разметку отверстий необходимо выполнять как можно точнее. После установки и фиксации анкера вытащить его будет уже невозможно.
  4. Отверстие после сверления нужно тщательно очистить от пыли и крошек бетона. Это можно сделать ёршиком, пылесосом, баллончиком со сжатым воздухом или, просто продувая с помощью резиновой груши и трубочки.
  5. В подготовленное отверстие лёгкими ударами молотка забивается анкер. Если он не заходит без усилий, следует ещё раз пройти отверстие сверлом с небольшими покачиваниями.
  6. Когда гайка на наружном конце шпильки или головка болта достигла поверхности стены, можно начинать закручивать её ключом. После одного‑двух оборотов усилие обычно заметно увеличивается. Это говорит о том, что конусовидная втулка заходит в гильзу. Если для данного анкера на упаковке указано максимальное усилие закручивания, лучше всего воспользоваться динамометрическим ключом.

В любом случае не стоит производить закручивание «до упора» во избежание разрушения материала стены. Особенно это касается лёгких, пористых или пенобетонов, а также кирпича.

  • Часто случается, что гайка или головка болта начинают при закручивании уходить вглубь, в слой штукатурки. Если это гайка на резьбовой шпильке, можно продолжить закручивание пока она не углубится полностью в стену, а крепление выполнить другой гайкой сверху. Болт же следует выкрутить и подобрать под него шайбу бόльшего диаметра.
  • В этом видео показаны примеры монтажа анкерных болтов (как крепить анкера различных видов).


    Встречаются и более экзотические конструкции анкерных крепёжных изделий, например, рамные, которые расклиниваются одновременно с двух концов, либо с отрывающейся головкой для антивандальной защиты.

    А статья про технические характеристики анкерных болтов.

    Анкер (нем. Anker — якорь) — крепёжное изделие, которое закрепляется в несущем основании и удерживает какую-либо конструкцию.

    Содержание

    Классификация [ править | править код ]

    Различают следующие виды анкеров:

    Технология устройства и основные виды разрушения анкеров [ править | править код ]

    Анкер удерживается в материале основания за счёт трёх основных рабочих принципов:

    • Трение — нагрузки, воспринимаемые анкером, передаются на материал основания посредством трения тела анкера о материал основания. Для этого необходимо наличие распирающей силы. Эта сила может создаваться, например, за счёт распора металлической цанги или пластикового дюбеля.
    • Упор — нагрузки, воспринимаемые анкером, компенсируются внутренними силами сопротивления материала излому/смятию, возникающими, как правило, на глубине анкеровки. По такому принципу работают цанговые металлические анкера, фундаментные болты и т. п.
    • Замоноличивание (Склеивание) — нагрузки, воспринимаемые анкером, компенсируются внутренними касательными напряжениями в области контакта тела анкера и материала монолита. Такой принцип работы характерен для клеевых анкеров, закладных деталей без упорных приспособлений и уширений (заделок) и т. п.

    Многие виды анкеров удерживаются в материале основания посредством комбинации описанных выше принципов.

    Разрушение анкерного крепления происходит в самом слабом его месте. Различают следующие характерные виды разрушения:

    • Вырыв анкера — полный или частичный вылет анкера из материала основания, как правило, с сохранением конструктивной целостности основания.
    • Срез анкера — полное разрушение анкера по границе основание-закрепляемый элемент под воздействием превышающих допустимые сдвигающих сил.
    • Излом или пластический изгиб анкера — полное или частичное разрушение анкера под воздействием превышающих допустимые изгибающих сил при дистанционном монтаже закрепляемого элемента.
    • Вырыв материала основания анкером — полное разрушение анкерного соединения, связанное с нарушением конструктивной целости материала основания под воздействием нагрузок, превышающих предел прочности материала основания. Существует два наиболее частых вида вырыва — вырыв конуса материала основания и излом кромки материала основания (при установке анкера вблизи края базового материала).
    • Коррозия материала анкера — полное или частичное разрушение анкера, связанное с коррозией материала анкера или его отдельных частей.
    • Плавление или выгорание анкера — нарушение конструктивной целостности анкера, связанное с разрушением материала анкера или его отдельных частей, вызванным воздействием высоких температур, нехарактерных для данного анкерного соединения.
    Читайте также:  Притирка и доводка деталей

    Максимальная нагрузка на вырывание зависит от прочности бетона и размера анкера. Для анкера 8 мм вырывающая сила в зависимости от типа — 1-15 кН (100-1500 кгс) для бетона марки B25, но рабочая нагрузка не должна превышать 25% от вырывающей силы. Для бетона с трещинами необходимо нагрузку на вырывание умножить на коэффициент 0,6 [1] .

    Часто, при различных типах ремонтных и монтажных работ появляется необходимость зафиксировать в стене различные конструкции. Сделать это на практике намного сложнее, чем может показаться с первого взгляда. Стандартные методы работают не очень хорошо, особенно когда конструкция имеет приличный вес и создает на точку крепления не малое давление либо же стена имеет не такие прочные свойства, как бетон. В таких случаях гораздо практичнее использовать, так называемое, анкерное крепление к стене.

    Принцип работы анкеров – как они справляются с нагрузками?

    Принцип работы заключается в их технологии и особой сборной конструкции, благодаря которой нагрузка имеет абсолютно иной характер. Дело в том, что анкерный болт при установке уже в стене распирается, его невозможно обратно вытянуть при любых усилиях, как гвоздь, дюбель или шуруп.

    Вытащить анкерный болт со стены невозможно

    При этом нагрузка рассредоточивается по небольшой площади поверхности, в которую был установлен болт, а не в одной точке, как при стандартных фиксациях. Чтобы усилить его способность, вместе с ним дополнительно монтируется металлический лист, который забирает на себя большую часть нагрузки и распространяет ее по всей плоскости листа, и чем больше площадь листа, тем больше нагрузки может выдержать болт.

    Анкеры: их эффективность и разновидности

    Эффективность анкерных болтов говорит сама за себя, это новейшее современное приспособление, которое быстро набирает популярность благодаря своей простоте в использовании и практичности. На данный момент для них не существует аналогов, которые могли бы сравниться по экономии и физическим характеристикам. Взяв за основу физические законы рассредоточения нагрузки по плоскости, специалисты пришли к очень эффективному решению и создали данное приспособление.

    Анкерные болты делятся на несколько видов

    Анкера бывают различных типов, имеют примерно одинаковые свойства и функции, каждый имеет принципиальное отличие. Они разделяются на следующие виды и подвиды:

    1. Механические:
      — закладной;
      — распорный;
      — забивной;
      — клиновой;
      — болт с кольцом или крючком;
      — рамный;
      — шпилька;
      — фасадный;
      — потолочный;
      — пружинка.
    2. Химические:
      — крепеж-монолит;
      — для наружных и внутренних работ;
      — для крепежа в рыхлых и тонкостенных основах;
      — стойкие к вибрациям;
      — долго служащее;
    3. Пластиковые.
    4. Грунтовые.
    5. Для устройства фундамента.
    6. Регулировочные по высоте.

    Как крепить анкерный болт: надежный якорь для любых применений

    Несмотря на свою выносливость к нагрузкам, устанавливается очень просто, в три этапа:

    — просверлить в стене отверстие дрелью или перфоратором;
    — установить в отверстие болт;
    — распереть якорное основание.

    Такой монтаж гарантирует надежность использования для любых целей и нагрузок. Якорное основание отлично справится с любыми типами применения.

    Монтаж в фундамент

    Таким же образом устанавливаются анкерные болты и в фундамент. Например, для установки стальных колонн к фундаменту. Это первые анкерные болты, которые используются при строительстве дома, они выдерживают огромные нагрузки, поскольку являются частью несущей основы строения.

    Анкерные болты для фундамента выдерживают очень большие нагрузки

    Анкера с шестигранной головкой отличаются от остальных своей прочностью. На стену или пол накладывается шестигранный металлический лист, а по углам его граней в просверленные отверстия вкручиваются или забиваются якорные болты. Такая конструкция считается очень надежной и способна выдержать любые применения, даже подъем автомобилей, если установка была произведена на пол. Сама по себе шестигранная структура имеет уникальные особенности выдерживать большие давления и не деформироваться при этом из-за своих ребер жесткости. Шестигранные детали часто используют в различных технических направлениях благодаря их особенностям.

    Клиновой анкер имеет очень хорошую несущую способность благодаря силам трения, его якорь распирается внутри материала, как бы цепляясь за стену, он не позволяет давлению себя вырвать. Клиновые анкера также подразделяются на различные типы, стоит помнить, что чем сильнее сцепление за счет сил трения, тем лучше его несущая способность, но при этом и материал основания должен быть крепче, иначе фиксация ее просто разрушит. Этот вид не рекомендуется использовать для стен с низкой прочностью, например, из газоблока.

    Читайте также:  Бензопила poulan 2250 регулировка карбюратора

    Такие анкера лучше использовать для прочных стен

    Болтовой тип также имеет болт и гайку, которая регулирует якорь, для контроля фиксации. Но в отличие от клинового типа, болтовые имеют якорь почти по всей длине болта, что рассеивает давление по всей длине углубления. Таким образом, разрушение стены минимальное и данный вид можно использовать не только в бетоне и стенах высокой прочности, но и в более хрупких материалах, что делает его довольно популярным. Но они имеют и свои слабые стороны. Например, если сравнивать с клиновыми, то при одинаковых давлениях, для болтовых нужно использовать больший диаметр оси, что приведет к новым проблемам. Нужно использовать бур с большим диаметром, а соответственно, и делать в стене большее отверстие, что повлечет за собой большие расходы, а также может ослабить прочность материала стены, если он недостаточно прочный. Подобные анкера бывают, как однораспорными, так и двухраспорными, что позволяет им прочнее удерживаться в основании и рассредоточивать внутреннее напряжение. Такое свойство повышает несущие способности при меньшем разрушении стены.

    Такие анкера используют только для прочных поверхностей

    Инструменты для монтажа самые обычные и найдутся в гараже у каждого, ведь для установки анкерных болтов не требуются какие-либо специальные инструменты. Достаточно обычной дрели либо перфоратора (в зависимости от материала стенки на которую производится монтаж), молотка. Если используются ударные типы креплений — гаечного ключа, для фиксации крепления якорного основания. Используя эти простые инструменты возможен любой тип установки абсолютно любых анкерных крепежей. Сам же монтаж осуществляется в зависимости от типа крепления и, конечно же, опыта мастера, ведь неправильный монтаж может повлечь за собой различные побочные разрушительные эффекты, например, разрушение основания поверхности. Также следует правильно подбирать соответствие между типом крепления и материалом поверхности, ведь далеко не каждая поверхность способна выдержать сильное точечное давление и не каждый крепеж предназначен для сверхнагрузок, об этом говорилось выше. Прежде, чем решаться на покупку, обязательно нужно посоветоваться с опытным строителем или монтажником, а также можно проконсультироваться у продавцов строительных фирм и магазинов, такая консультация не будет лишней при принятии решения.

    Для монтажа анкера нужна только дрель

    Правильное и надежное крепление – это одно из главных условий при строительстве, для создания долговечного дома. Анкера занимают первое место среди других аналогичных приспособлений для установки тяжелых конструкций на поверхности различного типа. Благодаря своей уникальной структуре и механике распределения внутренних нагрузок, они способны выдерживать очень тяжелые конструкции, насколько это позволяет прочность материала. И даже для хрупких поверхностей, благодаря дополнительным накладным металлическим листам и сквозной установке они могут выдерживать невероятную силу нагрузки, что позволит установить, даже в домашних условиях, тяжелое оборудование или специализированную установку, не говоря уже о возведении самого строения с помощью надежности и многообразию применения современных анкерных креплений.

    Крепление является обязательной процедурой при ремонте и строительстве

    Таким образом, если подойти к данному вопросу ответственно, ознакомившись с видами фиксаторов, их физическими свойствами, они никогда, даже по истечению многих лет, не вырвутся. Даже при необходимости демонтажа извлечь их со стены не получится без разрушения, а если стена имеет высокую прочность, то это будет сделать нелегко, анкера устанавливаются едино разово, без возможности переустановки, но тут уж каждый выбирает что важнее, долговечность и надежность или возможность дислокации анкерных болтов.

    Видео: Установка анкерных болтов


    Видео: Анкеры. Принцип работы анкерного болта

    Ссылка на основную публикацию