Виды анкерных болтов: что это такое и как работает

1. Понятие, назначение и применение анкерных крепежей

Якорь — это тип крепления, которое забивается, вкручивается или вставляется в основание и может не только фиксироваться в нем, но и удерживать дополнительную конструкцию.

В переводе с немецкого якорь означает «неподвижный». По способу воздействия на основание крепеж этого типа действительно напоминает анкер — рабочая часть анкера при закреплении расширяется и удерживает соединение на основании.

Крепежные элементы этого типа используются при работе с твердыми материалами основания — бетоном, кирпичом, натуральным камнем. Анкер может поддерживать довольно массивные или динамически нагружаемые конструкции, такие как сантехника, кондиционеры, настенные телевизоры, спортивный инвентарь, столешницы и т.д.

Для чего нужен анкер

Такой крепеж можно использовать в бетонных зданиях, стенах из монолитного высокопрочного кирпича, строительных блоках из натурального камня. Надежность анкера основана на силе трения между границами отверстия и компенсирующими элементами анкерной конструкции. Именно поэтому анкеры используются для крепления массивных и тяжелых изделий и технических устройств, испытывающих динамические нагрузки.

Анкерами крепятся потолочные и навесные конструкции, стеновая мебель, различный спортивный инвентарь, бытовая техника, осветительные приборы и сантехника. В домашних условиях, а также в промышленных и коммерческих помещениях анкер позволяет надежно фиксировать системы трубопроводов и электропроводки. Надежность и простота использования сделали анкеры популярным сегодня типом застежек.

Как работает анкер: принцип действия

Стандартная конструкция анкера включает распорную втулку и винт с конической головкой с гайкой с фланцем. Как установить анкерный болт в основной материал? Для этого нужно просверлить отверстие заданного диаметра, например, в бетонной или кирпичной стене. Далее в отверстие вставляется или забивается анкер. Далее гайку на штифте необходимо затянуть до упора подходящим ключом. Как крепится анкер в стене?

В процессе затяжки гайка втягивает хвостик винта в распорную втулку, которая начинает расширяться и затем прижимается к внутренним границам отверстия. Другими словами, крепеж вклинивается внутрь отверстия и анкер максимально надежно фиксируется в глубине основания здания. Такой метод фиксации путем заклинивания втулки позволяет ей выдерживать как высокие поперечные сдвиговые нагрузки, так и высокие продольные выдергивающие нагрузки. Аналогично устроены и другие типы анкерных болтов.

Конструкция анкеров, отличие от других крепежных соединений

Классический анкер — это комбинированная металлическая конструкция, состоящая из нерасширяющейся части (корпуса или основания) и расширяемой части (рабочей). Основание может представлять собой болт, винт, штифт или гвоздь, распорная деталь может быть в виде втулки, конуса, втулки и т.д. При использовании застежки рабочая часть расширяется и за счет трения и прочности материала удерживает конструкцию в основном материале.

Основное отличие анкера от аналогичного по конструкции и назначению дюбеля — это материал изготовления. Дюбель состоит из мягкой части, обычно из пластика, в которой закреплен крепежный элемент, например саморез. Принцип крепления дюбеля основан исключительно на силе трения между рабочей поверхностью застежки и основанием.

Поскольку анкер обычно изготавливается из легированной стали или других металлов (латунь, алюминий), принцип его крепления основан не только на трении между основной и рабочей частями, но и на прочности материала. Анкеры способны выдерживать более серьезные динамические нагрузки, чем крепеж с использованием дюбеля.

Виды анкерных болтов и сферы их применения

На современном строительном рынке такой крепежный элемент, как анкерный болт, представлен в различных исполнениях. Вместе с универсальным крепежом этого типа производители выпускают анкерные болты, предназначенные для решения узкоспециализированных монтажных задач.

Чтобы правильно выбрать крепеж этого типа, нужно не только разбираться в его разновидностях, но и знать, какие типы анкеров используются в тех или иных случаях. Рассмотрим наиболее популярные виды крепежа, области их применения и обоснованность их выбора в конкретной ситуации.

Это простейший анкер, состоящий из стержня с резьбой с коническим нижним концом, распорной втулки с продольными боковыми прорезями и гайки, с помощью которой такой болт фиксируется в отверстии.

Принцип работы такого крепежа довольно прост: вся его конструкция помещается в заранее подготовленное отверстие, диаметр которого должен соответствовать поперечному размеру проставки; при затяжке гайки резьбовой элемент начинает протягиваться в отверстие в распорной втулке, отпирая ее коническим наконечником. Таким образом, увеличение диаметра распорной втулки обеспечивает надежную фиксацию анкерного болта в отверстии.

Болты для бревен изготавливаются из различных сталей для крепления в сухих местах с повышенной влажностью и для использования в агрессивных средах

Современная промышленность выпускает анкеры с гайкой и болтами самых разных размеров. Таким образом, минимальный диаметр такого крепежа соответствует 6 мм, а максимальный может достигать 28 мм. Что касается длины, то она может составлять от 60 до 300 мм. Выбирая такой анкер, следует учитывать, что он будет эффективен только тогда, когда крепление с его помощью будет осуществляться в стройматериалах с плотной внутренней структурой (сюда входит бетон, натуральный камень, полнотелый кирпич и т.д.).

С крюком

Анкерный болт этого типа отличается от предыдущего только тем, что его верхняя часть увенчана не прямым резьбовым концом, а крючком, что обеспечивает удобство монтажа различных аксессуаров. Гайка, также используемая в конструкции такого анкера и расположенная непосредственно под его крюком, нужна только для обеспечения расширения распорной втулки и, как следствие, ее надежного крепления в стене или любой другой строительной конструкции.

Технические параметры анкерных болтов с крюком (нажмите для увеличения)

Основное удобство этого анкерного болта заключается в том, что прикрепленный к его крюку предмет можно в любой момент при необходимости снять. Анкеры этого типа часто используются для крепления светильников и люстр, для крепления водонагревателей и других бытовых приборов к поверхности стены.

С кольцом

Этот еще отличается от предыдущего тем, что его верхняя часть увенчана не крючком, а кольцом или полукольцом. Кроме того, принцип действия аналогичен действию двух предыдущих типов анкерных болтов. Кольцо, которым заканчивается верх такой застежки, очень удобно использовать для крепления различных предметов и элементов конструкции.

Анкерный болт с кольцом защищен белым или желтым антикоррозийным покрытием

Размеры конструктивных элементов кольцевого анкерного болта могут быть разными. Его успешно применяют для подвешивания различных предметов на потолочные конструкции, с его помощью очень удобно выполнять различные растяжки, закреплять тросы, цепи, кабельные трассы, строительные леса и т.д.

Классификации

Анкеры различают по сроку эксплуатации:

• Постоянный.

• Временный.

По размеру застежки делятся на:

• Небольшие (до 5,5 см в длину и до 0,8 мм в диаметре).
• Средний (до 12 см в длину и до 1,2 см в диаметре).
• Большой (до 22 см в длину и до 2,4 см в диаметре).

Анкеры различают по материалу основания:

• Для плотных бетонных, кирпичных или каменных материалов.
• Для перфорированного кирпича и бетонных оснований.
• Для листовых материалов — гипсокартон,
  дСП и древесное волокно.

По способу крепления различают:

• Механик

Крепление осуществляется за счет прямого механического воздействия рабочей части анкера на основание
(расклинивание, трение, остановка, прочность материала и т д).

• Химия

Кроме того, используется клеевой механизм (прочность), при креплении используется клей на основе полиэфирных смол.

Механические анкеры по способу установки в основание делятся на следующие типы:

• Клин.
• Распорка.
• Руководство.
• Жизни.

• Рукав.
• Расширяемый.
• Подпружиненный.

Распорные

Для решения ответственных задач используются бетонные дюбели с гайками, на которые действует сила трения. Они представляют собой шпильку с резьбой с коническим наконечником и втулкой. После ввинчивания он заклинивает и прочно удерживает болт в бетонном корпусе.

Преимущества этих застежек-клиньев:

• легкий монтаж анкеров в бетон;
• возможность установки сквозной;
• высокая несущая способность.

Метизы клиновые используются только для плотного бетона. Они должны быть погружены на достаточно большую глубину и не подлежат повторному использованию.

Если вместо гайки на конце опоры установлен кронштейн, оборудование может быть подвешено к кронштейну.

Разновидности клиновых анкеров — гильза или гильза. Они доступны в виде болта со специальной заклепанной гайкой на конце или в виде шпильки с коническим удлинением. Для равномерного распределения внутренних напряжений они усилены двойным усилием.

Это оборудование используется в бетоне высокой и средней плотности. Достаточная площадь контакта при небольшом диаметре стержня позволяет ему выдерживать значительные нагрузки.

Разжимные

Дюбель состоит из стержня с резьбой, который может быть болтом, шпилькой или винтом, и втулки, состоящей из 4 продольных лепестков с пружинной шайбой и накидной гайкой с одной стороны. При вращении штока накидная гайка расширяет лепестки втулки, в результате чего анкер расширяется и фиксируется в основании за счет силы трения.

Клиновые

Клиновые застежки представляют собой длинный стержень, на конце которого находится деформирующая втулка. После ввинчивания стержня в просверленное отверстие лепестки втулки расширяются. Этот вид крепления способен выдерживать большие нагрузки.

Пружинные

Пружинные анкеры используются при работе с тонкостенными основаниями, например, при обустройстве интерьера. Пружинные анкеры часто используются в качестве потолочных анкеров и поставляются с крюком. Якорь фиксируется раскручиванием пружины.

Винтовые

Анкеры-шурупы, или болты Молли, используются при работе с пустотелыми конструкциями с низкой несущей способностью: пустотелый кирпич, гипсокартон, ДСП, ДВП и т.д. Оборотная сторона.

Втулочные

Анкеры втулочного типа состоят из 3-х и более элементов, основным из которых является фиксатор — пружинно-разрезная втулка. Якорь гильзы также включает в себя стойку и стержень с резьбой. При ввинчивании анкера стойка входит в захват и расширяет его, фиксируя таким образом крепеж в основании.

Читайте также: Принцип работы аэрографа: что это такое и для чего он нужен

Забивные

Для плотного бетона используются короткие забивные анкеры с метрической резьбой и внутренним конусом. Заклинивает основание при вкручивании болта или шпильки.

Подставка простая, на поверхность не выступает. Этот вариант используется для установки потолочных воздуховодов, воздуховодов и другого инженерного оборудования.

Метизы вбиваются в просверленное отверстие, заклиниваются с отверстием и закручивается резьбовой стержень любой длины.

К приводным относятся потолочный анкер или дюбель, которые через деталь крепятся к основанию. Это удобное соединение потолков Армстронг, подвесов, реек, монтажных вставок. Поскольку болты несъемные, их часто используют в качестве антивандальных и пожаробезопасных креплений.

Рамные

Предназначен для отцепления оконных или дверных коробок. Втулка разрезается по всей длине и небольшая фиксирующая гайка при затягивании прижимает конструкцию к отверстию в нужном положении.

Упоры расположены в верхней части втулки для защиты от вращения и смещения вокруг оси.

С шестигранной головкой

Анкерный болт с шестигранной головкой используется для крепления конструкций с большим весом к поверхностям с повышенной твердостью. Особой популярностью он пользовался при ремонтных и дизайнерских работах, где большое значение имеет эстетичный дизайн крепежа. Это возможно потому, что при установке стержень (шпилька) не перемещается в обратном направлении.

Отличие конструкции — наличие шестигранной головки. После установки он вращается по резьбе распорного болта, вызывая расширение втулки. В качестве материала для изготовления используется желтая пассивированная оцинкованная сталь. Это обеспечивает хорошую защиту от коррозии.

Рекомендуется затягивать этот болт с помощью подходящего торцевого или торцевого ключа. Конструкция с шестигранной головкой позволяет эффективно использовать электрический инструмент, например гаечный ключ. Устанавливая его в отверстие, нужно следить за тем, чтобы не было перекоса и смещения.

Грунтовые анкеры

Это гиганты среди якорных звеньев — длина стержней достигает 15-22 метра, что обусловлено их практическим назначением.

Анкеры грунтовые используются для укрепления откосов котлованов и обеспечения безопасности строительных работ, проводимых рядом с ними, а также для устройства подпорных стен и усиления оползней.

В процессе работы в просверленное под углом 40 градусов отверстие закладывают высокопрочный якорь-шуруп, фиксируя его нижний конец бетоном. Натяжение анкера до необходимого усилия осуществляется с помощью домкрата, закрепляемого потайными гайками на анкерных плитах.

Ударные

Анкерный болт ударный или ударный применяется на начальном этапе строительства или в черновой отделке для крепления массивных конструкций. С его помощью к несущим конструкциям крепятся тяжелые детали, прокладываются трассы для прокладки кабелей и сантехнического оборудования, монтируются подвесные элементы строительных конструкций. Главное условие нанесения — необходимая плотность основания, на котором устанавливается анкер.

Основные особенности:

• длина всей затворной конструкции (производители выпускают изделия от 25 до 50 мм);
• наружный диаметр (размер определяется производителем, но по установленным нормам может достигать 20 мм);
• толщина неподвижной части не нормируется;
• минимальная толщина основания по установленным нормам должна превышать 100 мм;
• величина усилия отрыва в зависимости от размера болта и плотности основания варьируется от 3,9 до 12,6 кН.

Чтобы убедиться в надежности соединения, следует разобраться в принципе работы, представить, как правильно направить анкерные болты?

Деталь фиксируется анкерным болтом с направляющими в следующей последовательности:

• в опорной поверхности проделывается отверстие необходимого диаметра большей длины, чем сам анкер;
• отверстие очищается от образовавшейся грязи и пыли;
• молотком забейте гильзу в отверстие (под действием ударной нагрузки разрезная часть анкера расширяется и плотно прилегает к стенкам отверстия);
• вкрутить болт или шпильку (фиксируя нужную деталь).

Анкерные болты необходимо направлять перпендикулярно крепежной поверхности по всей длине болта.

Четырёхсегментные

Анкеры этого типа используются для крепления конструкций с высокими весогабаритными характеристиками. Наличие четырех сегментов в выдвижной части придает креплению большую надежность. Он имеет более высокую степень расклинивания и используется не только в твердых материалах, но и в материалах с пористой структурой.

Анкерная гильза изготовлена ​​из оцинкованной стали в виде четырех независимых сегментов. С одной стороны, сегменты удерживаются вместе кольцом. Вместо этого сегменты удерживаются вместе с помощью удерживающей пружины. Для повышения эффективности предусмотрена прокладка.

Когда болт ввинчивается в анкер, он опускается в анкер. В этот момент происходит блокировка. Благодаря такой конструкции обеспечивается надежное крепление по всей длине анкера.

Саморезы по бетону

Прочное соединение создается резьбой по всей длине фурнитуры. При ввинчивании в бетон возникает высокое сопротивление продукта сдвигу или выдергиванию. Благодаря этому грузоподъемность застежки очень высока.

Шурупы по бетону выдерживают нагрузку до 100 кг, просты в установке и надежны в эксплуатации.

Химические анкеры

Самый современный вид — это химические анкеры (другое название — клеевые), которые могут обеспечить чрезвычайно надежное крепление. На самом деле это просто набор традиционных заколок и наклеек. Для использования химического якоря нужно заранее проделать отверстие, очистить его и залить клеем. Затем вставьте штифт внутрь. Затвердевание происходит рано, обеспечивая фиксацию. Единственным недостатком является то, что вам придется подождать некоторое время, пока клей «застынет». Примечание: химический анкер не подходит для ситуаций, когда крепеж будет использован сразу.

Маркировка анкерных болтов

Планируя использовать анкерные болты для бетона, необходимо научиться определять размеры по разметке. Разберемся, как расшифровывается аббревиатура на примере крепежа с обозначением M8 10 / 35×90:

• буквенно-цифровое обозначение M8 указывает на диаметр резьбы;
• цифра 10 соответствует диаметру сверла для создания полости в бетоне;
• цифра 35 указывает на максимальную толщину прикрепляемого материала;
• цифра 90 указывает на минимальную глубину отверстия для крепления анкера.

Знание того, как маркируются анкерные болты, позволяет легко выбрать крепеж для конкретной задачи.

Размеры и характеристики анкерных болтов

Анкерные болты для бетона классифицируются по размеру на три группы:

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

Разметить анкер по размеру, указать диаметр резьбы, номер сверла, толщину скрепляемой детали, глубину монтажного отверстия.

Например, обозначение крепежа М8 10 / 60-115 расшифровывается как:

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

Технические характеристики — минимальное усилие отрыва, допустимый прогиб и максимальный крутящий момент, масса метизов — указаны в таблице параметров крепежа.

На основании протоколов испытаний составляются специальные таблицы с информацией о рекомендуемой конструкции и максимальной нагрузке на единицу, расстоянии от края и между осями. На основании этих данных рассчитываются и подбираются крепежи с оптимальными характеристиками.

Достоинства и недостатки анкерных соединений

К недостаткам можно отнести:

• Дорогая стоимость;
• Требуется множество монтажных инструментов (пробойник, молоток, отвертка, гаечный ключ);

Преимущества:

• Повышенный запас прочности;
• Принимать на себя растягивающие нагрузки;
• Длительная продолжительность;
• Более высокий уровень безопасности.

Из каких металлов производят?

Тенденция предложения анкерных болтов предполагает появление на рынке огромного количества самых разных вариантов. Сегодня они изготавливаются из разных видов стали, но большинство из них — из нержавеющей стали. Это сделано специально, чтобы избежать появления коррозии, которая в дальнейшем может снизить несущую способность, а также разрушить сам крепеж.

Помимо нержавеющей стали очень часто используют латунь и алюминий. Это варианты из мягкой стали, которые позволяют под действием гайки фиксировать соединения. Это то, что делает их устойчивыми. Алюминий легко входит в отверстие изнутри, что делает изделие значительным с точки зрения возможной нагрузки.

Допустимые нагрузки

Рабочие нагрузки всех типов крепежа не должны превышать 25% от максимальной нагрузки на вырыв при использовании в бетоне прочностью 200-250 кгс / см2 (соответствует маркам бетона М200 и М250). С увеличением прочности бетона рекомендуемая нагрузка на крепеж увеличивается пропорционально.

Если в бетоне есть трещины, усилие извлечения умножается на 0,6.

Как правильно использовать анкеры

Если вы собираетесь прикрепить требуемый предмет к кирпичной, бетонной или гипсокартонной стене, полу или потолку, анкерный болт — лучший крепеж, который вам в этом поможет. Существует много типов анкерных болтов, некоторые из которых необходимо устанавливать в мокрый бетон, а другие после высыхания бетона.

Подготовка

Для начала вам нужно определить размер болта и крепежа, которые будут удерживать все, что вы будете прилипать к поверхности. Болты следует выбирать так, чтобы они выдерживали требуемую нагрузку, но их нельзя ставить слишком близко друг к другу, так как это может повредить поверхность. Факторы, влияющие на силу, включают вес, который болт должен выдерживать, усилие на болте и температуру, при которой он будет находиться. Существуют разные типы болтов для бревен, подходящие для разных видов работ.

Установка

Вставьте якорь в отверстие. При необходимости забейте молотком. Он должен плотно прилегать к стенкам лунки. Вверните болт в резьбовой стержень анкера и сразу же затяните. Анкерные распорки должны открываться и захватывать материал, не позволяя болту выскочить:

• Молоток
• Отвертка
• Дрель
• Шило
• Сверло по камню

Монтаж и демонтаж: общие правила

Чтобы анкер безупречно выполнял свои функции, его необходимо правильно смонтировать.

• Необходимо правильно выбрать сверло, соответствующее размеру анкера. Толщина его не обязательно, так как при использовании дрели или перфоратора отверстие всегда немного больше (из-за вибраций инструмента).
• Важно не ошибиться по глубине (ошибка может снизить надежность крепления).
• Перед посадкой якоря лунку необходимо очистить (от крошек и пыли) с помощью компрессора или обычного пылесоса.

В некоторых случаях возникает необходимость удалить застежку. Сделать это непросто, но вполне возможно. Вам потребуются такие инструменты, как зубило, молоток и плоскогубцы. Первым делом нужно открутить штифт, чтобы он больше не держал втулку. Алгоритм может отличаться в зависимости от типа привязки. Иногда можно просто открутить болт, в других можно ослабить гайку.

После того, как гильза была «освобождена», ее можно разбирать. Не всегда получается сделать это сразу с помощью обычных плоскогубцев — может потребоваться сначала немного разрушить материал вокруг отверстия (заменить стамеску возле втулки и сделать канавку глубиной в один сантиметр).