Анкера, отличающиеся прочностью, подходят для крепления конструкций разного веса. Области применения анкерного болта – строительство и промышленность. Он подходит для крепления материалов разной прочности. Он достаточно востребован на рынке благодаря своей универсальности. В большинстве случаев анкера используют для монтажа на прочных конструкциях. Если речь идет пористых, неоднородных структурах, лучше применять специально разработанные виды прочного анкерного болта. Только так вы сможете обеспечить надежное крепление.
Анкерный болт фиксируется благодаря нескольким факторам:
- сила трения. Втулка прочно соприкасается с отверстием, фиксируя положение;
- сила распорного механизма;
- свойства адгезионных компонентов, которые удерживают болт за счет склеивающей основы.
Понятие, назначение и применение анкерных крепежей
Анкер — разновидность крепежных изделий, которая вбивается, вворачивается или вводится в основание и способно не только закрепляться в нем, но и удерживать дополнительную конструкцию.
В переводе с немецкого анкер означает «якорь». По способу воздействия на основание крепеж подобного типа действительно напоминает якорь — рабочая часть анкера при закреплении расширяется и удерживает соединение на основании.
Крепеж подобного типа применяется при работе с твердыми материалами оснований — бетоном, кирпичом, природным камнем. Анкер позволяет удерживать достаточно массивные либо испытывающие динамические нагрузку конструкции, например, сантехнические изделия, кондиционеры, настенные телевизоры, спортивный инвентарь, подвесные потолки и т. д.
Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович
Универсальность и надежность анкерного соединения позволяет использовать их и при работе с другими материалами. Например, существуют анкеры для крепления в пористых и облегченных материалах, для соединения мебельных элементов. Подобный тип крепежного соединения нашел свое применение даже в стоматологии — анкерный штифт фиксируется в корневом канале зуба и служит опорой для пломбы или микропротеза.
Применение
Анкерные болты механического типа выдерживают большие нагрузки при соединении с малопористыми поверхностями. Если речь идет о материалах с неоднородной пористой структурой, тогда подойдут химические анкера.
Анкерные болты по бетону бытового назначения отлично подходят для монтажа сантехники, подвесных систем, дверей, потолков и других предметов.
Клиновые болты монтируются в плотные поверхности. Если рассматривать их применения в быту, чаще крепят спортивные уголки, боксерские груши. Существуют также анкера, которые можно использовать для крепления к фундаменту с трещинами. При выборе анкерного болта нужно брать во внимание не только особенности изделия, но и основания, на которое нужно закрепить болт.
Болты-шпильки могут крепиться к монолитным конструкциям и тем, которые дали трещины. По этому критерию разделяют категории HAS и HST. Эксплуатационные свойства болтов указаны на упаковке. Также должна быть маркировка по международным стандартам. Их расшифровка предоставит информацию о: материале, выдерживаемых нагрузка (вырывание и срез), условиях эксплуатации, типе, размерах, технических свойствах.
Перед монтажом обязательно рассчитайте силу напряжения стен и потолков. Поскольку анкера востребованы в строительной сфере, их часто применяют для установки массивных и габаритных конструкций.
По стоимости самым дорогим считается химический тип. Это инновационные разработки, которые на российском рынке тестируют еще не так активно, в отличие от европейского. Крупные строительные холдинги уже пользуются преимуществами химических анкеров.
Конструкция анкеров, отличие от других крепежных соединений
Классический анкер является комбинированной металлической конструкцией, состоящей из нераспорной (корпуса или основания) и распорной (рабочей) частей. Основание может представлять собой болт, винт, шпильку или гвоздь, распорная часть может иметь форму втулки, конуса, гильзы и т. д. При использовании крепежного элемента рабочая часть расширяется и за счет трения и сопротивления материала удерживает конструкцию в материале основания.
Основное отличие анкера от близкого по конструкции и назначению дюбеля состоит в материале изготовления. Дюбель состоит из мягкой части, как правило, пластиковой, в которой зафиксирован крепежный элемент, например, саморез. Принцип закрепления дюбеля основан исключительно на силе трении между рабочей поверхностью крепежного соединения и основанием.
Так как анкер обычно изготовлен из легированной стали либо иных металлов (латуни, алюминия), то его принцип закрепления основан не только на трении между основной и рабочей частями, но и на сопротивлении материала. Анкеры способны выдерживать более серьезные динамические нагрузки, чем крепежные соединения с использованием дюбеля.
Технология монтажа анкерных болтов
Прежде всего, в зависимости от толщины основания и массы укрепляемой конструкции, подбирают размер и длину анкерного крепежа.
Просверливают отверстие в основании. Втулка должна входить с натягом. Глубина делается чуть больше длины втулки.
Внимание! После сверления сделано, тщательно прочистите отверстие от остатков основания, крошек и т.п.
В отверстие устанавливают анкер, после этого собирают конструкцию. Установку необходимо производить легкими ударами молотка. Усилие, прикладываемое при закручивании, должно постепенно усиливаться. Не «перестарайтесь»: анкер должен прочно держаться, но не разрушать материал основания.
Допустимые нагрузки
Рабочие нагрузки всех разновидностей анкерных крепежей должны составлять не более 25 % от максимальной нагрузки на вырывание при использовании в бетоне с прочностью 200-250 кгс/см2 (соответствует маркам бетона M200 и M250). При увеличении прочности бетона пропорционально возрастает и рекомендуемая нагрузка крепежей. При наличии в бетоне трещин нагрузка на вырывание умножается на коэффициент 0,6.
Основные требования к СИЗ для высоты
Требования к организации средств индивидуальной защиты для высотных работ описаны в ГОСТ EN 795 и ГОСТ EN/TS 16415. По требованиям этих стандартов проводится проверка оборудования, сертификация перед использованием. В стандартах не указана классификация анкерного оборудования, но производители средств защиты выделяют несколько основных типов такой продукции.
Основные и наиболее используемые виды изделий:
- Мобильные анкерные устройства. Закрепляется оборудование горизонтально и обеспечивает безопасность перемещения в зоне своего монтажа. Подсистема фиксируется с помощью различных соединительных элементов.
- Стационарные анкерные устройства. Обеспечивают безопасность на достаточно больших участках. Производители формируют готовую линию, в которую нельзя вносить изменения в процессе эксплуатации. Изготавливаются изделия на основе стального каната или профиля.
- Специальные столбы. Эти системы предотвращают занос снегом точки крепления страховочного оборудования. Также повышение точки соединения позволяет повысить безопасность и избежать рисков рывка.
- Устройства с противовесом. Это переносные комплексы, которые используются только в том случае, если другого варианта организации безопасности рабочего места высотника нет. Такие комплексы также обязательно проходят сертификацию перед использованием.
Существуют также разновидности указанных выше систем, которые позволяют подстроить страховочное оборудование под потребности пользователя. Стоит учитывать, что оборудование производится только сертифицированными компаниями, при поставке обязательно передаются сертификаты качества. Любые нарушения в процессе сертификации или монтажа станут поводом для отказа от использования оснащения. Иначе безопасность сотрудников не гарантируется.
Классификации
По срокам эксплуатации выделяются анкеры:
- Постоянные.
- Временные.
По размерам крепежные элементы разделяются на:
- Малые (длиной до 5,5 см и диаметром до 0,8 мм).
- Средние (длиной до 12 см и диаметром до 1,2 см).
- Большие (длиной до 22 см и диаметром до 2,4 см).
По материалу основанию выделяются анкеры:
- Для плотных бетонных, кирпичных или каменных материалов.
- Для пустотелых кирпичных и бетонных оснований.
- Для листовых материалов — гипсокартона, древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит.
По способу крепления выделяются:
- Механические
Крепление осуществляется за счет прямого механического воздействия рабочей части анкера на основание (расклинивания, трения, упора, сопротивления материала и т. д.).
- Химические
Дополнительно используют механизм (силу) склеивания, при закреплении применяется клей на основе полиэфирных смол.
Какой анкер используете Вы?
ХимическийМеханический
Механические анкеры по технике введения в основание разделяются на следующие типы:
- Клиновые.
- Распорные.
- Забивные.
- Винтовые.
- Втулочные.
- Разжимные.
- Пружинные.
Распорные
Распорные анкеры — классическая разновидность данного вида крепежа. Представляют собой стержень в виде болта или шпильки с конусовидным окончанием и внешним элементом в виде гильзы, втулки или пружинного кольца. Конический элемент под воздействием поступательного движения стержня распирает гильзу и закрепляет конструкцию в основании.
Разжимные
Разжимной анкер состоит из резьбового стержня, в качестве которого могут выступать болт, шпилька или винт, и гильзы, состоящей из 4 продольных лепестков с пружинным кольцом и конусной гайкой с одной из сторон. При вращении стержня конусная гайка разжимает лепестки гильзы, в результате чего анкер расширяется и закрепляется в основании за счет силы трения.
Клиновые
Клиновые крепежи представляют собой длинный стержень, на конце которого размещена деформационная гильза. После завинчивания стержня в высверленное отверстие происходит расширение лепестков гильзы. Данный вид крепежа способен выдерживать большие нагрузки.
Пружинные
Пружинные анкеры применяются при работе с тонкостенными основаниями, например, при обустройстве интерьера. Зачастую пружинные анкеры применяются в качестве потолочных и оборудуются крюком. Закрепления анкера происходит за счет разворачивания пружины.
Винтовые
Винтовые анкеры, или болты Молли, используют при работе с пустотелыми конструкциями с низкой несущей способностью — пустотелым кирпичом, гипсокартоном, древесно-стружечными и древесно-волокнистыми плитами и т. д. Болт Молли оборудуется специальной цангой, которая при затягивании болта раскрывается и упирается в материал с обратной стороны.
Втулочные
Анкеры втулочного типа состоят из 3 или более элементов, основным из которых является цанга — пружинная разрезная втулка. Также в конструкцию втулочного анкера входят расклинивающий элемент и стержень с резьбой. При закручивании анкера расклинивающий элемент входит в цангу и распирает ее, тем самым закрепляя крепежный элемент в основании.
Забивные
Основу забивного анкера составляет металлическая деформационная гильза с коническим отверстием, разрезами на корпусе и внутренней резьбой. В нижней части гильзы устанавливается боек. Гильза устанавливается в просверленное отверстие вручную или с помощью пневматического пистолета. При ударе по внешнему окончанию гильзы она деформируется, после чего в гильзу вкручивается болт или шпилька, необходимая для крепления какого-либо объекта.
Анкеровка строительных конструкций
Анкерные элементы обеспечивают передачу воздействия нагрузки от прикрепленных объектов на анкерную основу, которая может быть несущей или ненесущей строительной конструкцией.
Крепить анкерными болтами можно широкий спектр натуральных и промышленных материалов. Нагрузка на основу может иметь характер статической или динамической.
Среда, в которой размещаются анкерные элементы, также оказывает фундаментальное влияние на их выбор с точки зрения влияния на материал анкеров, независимо от того, встроены ли они в конструкцию или расположены на открытом пространстве, в воздушном зазоре.
Крепление объектов может быть реализовано двумя способами.
- Заранее закрепив анкерные болты;
- Дополнительное крепление анкеров.
Анкеровка может выполняться в кирпичах, бетоне, металлах, пластмассах и дереве. Для этих целей материалы можно разделить на группы по кубатуре материала:
- С низкой кубической прочностью ниже 10 МПа. К таким материалам относится кладка из полнотелого кирпича, кладка из пустотелого кирпича, гипсокартон, пенобетон;
- С кубической прочностью от 10 до 50 МПа. В эти материалы можно снимать и устанавливать анкеры с высокой несущей способностью. В эту группу входят высокопрочная кирпичная кладка и бетон;
- Кубической прочностью более 50 МПа. Установка анкерных болтов в таких конструкциях невозможна.
Крепление к пластику и дереву осуществляется простой технологией забивания различных гвоздей вручную или пневматическим способом. Другой способ — просверлить винты.
Основные конструкции механических анкеров
По своей конструкции механические анкеры также распределяются на следующие основные разновидности.
Болт с гайкой
Простейший вид распорного крепежа, представляющий собой стержень (болт) с конусообразным концом, гильзой с четырьмя вырезами и гайкой. Гайка выступает в роли фиксатора — с ее помощью конструкция фиксируется в заранее высверленном посадочном отверстии, диаметр которого равен диаметру гильзы. После вбивания стержня в отверстие гайка поворачивается по часовой стрелке, тем самым двигая стержень наружу. Конусовидный конец шпильки распирает гильзу в районе вырезов, тем самым закрепляя конструкцию в отверстии.
Анкерные болты выпускаются различных размеров: диаметр стержня составляет от 6 до 28 мм, длина — от 60 до 300 мм. Анкерные болты применяются при работе с плотными материалами (бетоном, кирпичом, камнем).
Болт с кольцом
Потолочный анкер, обычно использующийся для прикрепления светильников, люстр на потолок, тросов, электрических кабелей, подвесных потолков и т. д. Крепеж такого типа в порядке исключения может использоваться и на стенах.
Все отличие такого крепежа от анкерного болта с гайкой состоит в том, что его внешний конец заканчивается ушком, необходимым для подвешивания навесного устройства или изделия. Крепление подобной конструкции осуществляется в аналогичном порядке: фиксирующая гайка, находящаяся непосредственно за окончанием в виде кольца, позволяет распереть и зафиксировать гильзу в отверстии.
Болт с крючком
Крепежный элемент в виде болта, имеющий головку в форме крюка. Применяется для крепления конструкций большого веса к полнотелым бетонным, каменным или кирпичным основаниям. Принцип крепления аналогичен другим соединениям в виде болта с гайкой — после затягивания фиксирующей гайки гильза деформируется и закрепляется в высверленном отверстии.
Болт с шестигранной головкой
Анкер подобного типа является аналогом болта с гайкой, однако здесь вместо стержня (шпильки) и гайки используется стандартный болт. При закручивании болта с помощью гаечного ключа конусообразный конец деформирует гильзу, тем самым заполняя стенки отверстия и закрепляя конструкцию в нем. Также может выпускаться в варианте для закручивания отверткой.
Двухраспорные
Двухраспорные механические анкерные соединения — еще один распорного болта с гайкой. Отличие состоит в том, что в конструкции используется две гильзы (втулки, муфты) — короткая и длинная. Короткая входит внутрь длинной своим конусовидным концом. При завинчивании гайки короткая гильза распирается конусовидным окончанием стержня и, в свою очередь, распирает длинную гильзу. Двухраспорные анкеры также могут иметь окончание в виде кольца или крюка. Анкеры подобной конструкции применяются для повышения надежности крепления.
Гвоздевые
Анкеры гвоздевого типа применяются при работе с кирпичными, бетонными и каменными основаниями и предназначены для крепления легких конструкций. Они имеют форму полого гвоздя, внутри которого размещается расклинивающий элемент. Анкер вбивается в отверстие вручную или с помощью электроинструмента.
Как классифицируется цанговый болт по области применения
Крепежные элементы анкерного типа применяются для фиксации:
- оконных и дверных рам;
- бытового электрооборудования;
- лестничных маршей;
- подвесных потолков;
- инженерных коммуникаций;
- стальных конструкций.
Крепеж также используется для следующих целей:
- фиксации металлического каркаса в фундаментной основе;
- обеспечения надежного крепления с ячеистыми стройматериалами;
- крепления массивных конструкций к бетонным и каменным стенам;
- дистанционной установки через толстый слой теплоизоляционного материала или декоративной отделки к фасадной поверхности.
Для каждой области применения всегда можно подобрать оптимальный тип крепежа.
Цанговый болт используют при креплении лестничных маршей
Химические
Химические анкеры — разновидность крепежных элементов, которые кроме силы трения и сопротивления материала также используют силу склеивания посредством использования синтетических смол.
Тем самым обеспечивается дополнительная фиксация. Химический крепеж применяется при закреплении особо тяжелых конструкций либо при работе с пористым и мягким материалом.
Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович
Химический анкер обычно представляет собой стандартную шпильку. После высверливания отверстия его стенки продуваются и покрываются клеящим составом, после чего вставляется анкер. Недостатком химических анкеров является невозможность использования крепежа сразу — необходимо подождать, пока клеящий состав наберет максимальную прочность.
В землеустройстве
Анкерные изделия, изготовленные из пластика, нашли применение в землеустройстве и используются для укрепления берегов, устройства дорожных насыпей и трубопроводов.
Крепежные элементы обладают повышенной ударопрочностью и морозоустойчивостью, способен противостоять воздействию грунтовых вод, опасных химических веществ и коррозии.
Пластиковые крепежные элементы имеют T-образную форму длиной от 60 до 120 сантиметров. При вбивании в грунт и монтаже АТР-клипа крепежные элементы соединяются полимерным тросом и образуют объемную георешетку.
Стоматологические анкерные штифты
Анкерное крепление используется и в стоматологии при эндодонтическом лечении и протезировании зубов. Укрепленные штифты, изготовленные в соответствии с анкерной системой, размещаются внутри корневого канала зуба и укрепляет корень зуба и его видимую часть. Тем самым происходит протезирование зуба, препятствующее доступу бактерий в корневую систему и противостоящее механическому воздействию, которое способно разрушить зуб.
Стоматологический штифт крепятся к зубу по типу якоря и бывают нескольких видов:
- Активные — формируют нарезку на стеках канала благодаря наличию резьбы, крепление происходит за счет силы трения.
- Пассивные — прикрепляются за счет фиксирующего цемента.
- Полуактивные — крепятся за счет цемента и резьбы на ограниченной части штифта.
Преимущества и недостатки
Несмотря на то, что анкерные системы считаются универсальными, их целесообразней использовать в монолитных прочных основаниях. Если необходимо закрепить конструкцию на деревянной поверхности, можно найти бюджетные варианты.
Если монтировать анкерный болт по назначению, можно оценить его сильные стороны:
- выдерживает большие нагрузки. Это наиболее крепкий и надежный крепеж, который пользуется спросом в строительной и промышленной индустрии;
- широкий выбор крепежей по размеру, выдерживаемым нагрузкам, особенностям монтажа;
- материал – углеродистая сталь. Она отличается долговечностью и не поддается коррозии;
- простой монтаж. Для установки крепежей не понадобится специальное оборудование;
- помимо установки новых конструкций анкерными болтами можно укреплять уже существующие;
- анкерный болт сохраняет неподвижность даже при воздействии постоянных сил. Например, если в зоне установки есть вибрация.
К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимость болтов. Для монтажа всех типов анкерных болтов обязательно просверлить отверстие, что может показаться неудобством и сложностью. Обеспечить надежное крепление можно только при грамотном подходе и точных расчетах.
