Анкер является популярным в строительной области крепежным элементом, который фиксируется в основании конструкции и удерживает соединенные с ним элементы.
Сейчас трудно себе представить, каким способом можно было бы закрепить тяжелую конструкцию в сравнительно рыхлом или непрочном основании. Дюбели плохо подходят для этой цели, так как слабо удерживаются в основании. О гвоздях или саморезах и говорить не стоит. Поэтому анкеры являются идеальным вариантом для таких работ как закрепление к потолку тяжелой люстры, установка на стене турника, закрепление тренажеров к стенам и потолку и т. д.
Для разных видов оснований предназначены различные типы анкеров. Не существует универсальных элементов, которые можно было бы использовать во всех случаях.
Перечислим разновидности анкеров и дадим им общие характеристики:
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.
Требования и инструкция по установке фундаментных болтов
По условиям эксплуатации и требованиям ГОСТ крепежи необходимо разделять еще на два типа:
- Расчетный анкер передает нагрузку от работающего оборудования на фундамент.
- Конструктивный метиз обеспечивает стабильное функционирование механизмов, предотвращая сдвиги во время работы.
В нормах и правилах указано подробное руководство по креплению технологического оборудования фундаментными болтами. Процесс установки нельзя назвать сложным. Такую работу можно выполнить самостоятельно при наличии соответствующего оснащения.
- Прежде всего, необходимо разметить места креплений. Для этого используют план помещения. Данные приспособления задействуют исключительно при условии возведения капитальных стен.
- После сооружают опалубку и заливают бетонное основание. Не дожидаясь полного высыхания материала, в бетон осуществляют установку фундаментных болтов.
- Над поверхностью основания из цемента должно остаться приблизительно 6 см.
- Резьбовое соединение оборачивается в специальные материалы, которые дополнительно защищают металл.
- Анкерные метизы должны стоять ровно по вертикали.
- Болты фундаментные 1 1 должны сформировать блок.
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.
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.
Маркировка анкерных болтов
Планируя использовать анкерные болты по бетону, размеры необходимо научиться определять по маркировке. Разберемся, как расшифровывается аббревиатура на примере крепежного изделия с обозначением М8 10/35х90:
- буквенно-цифровое обозначение M8 обозначает диаметр резьбы;
- цифра 10 соответствует диаметру сверла для выполнения полости в бетоне;
- число 35 указывает на максимальную толщину присоединяемого материала;
- цифра 90 характеризует минимальную глубину отверстия для монтажа анкера.
Зная, как производится маркировка анкерных болтов, несложно подобрать крепеж для выполнения конкретной задачи.
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.
Распорные анкеры
Распорные анкеры чаще применяются для крепления тяжелых конструкций (металлические двери). Это металлические цилиндрические втулки с пазами на корпусе. При закручивании гаечным ключом гайки втулка расширяется по всей поверхности, и тесно прислоняется к базовому материалу.
Преимуществом этих анкеров является способность выдерживать большие нагрузки в перпендикулярном и продольном направлении.
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.
Размеры анкерных болтов для бетона
Диаметр резьбовой части и длина металлических анкеров изменяются в зависимости от назначения:
- стальные фиксаторы с метрической резьбой диаметром до 12 мм и длиной не более 20 см используются, преимущественно, при выполнении частниками ремонтных работ;
- крепежные изделия с увеличенным диаметром резьбы, составляющим до 20 мм, и длиной до 35 см применяются в промышленных целях для фиксации тяжелых конструкций.
От того, какие имеет размеры анкерный болт для бетона, зависят следующие параметры:
- максимальная толщина фиксируемых элементов. В зависимости от вида крепежа она составляет 1,5–6 см;
- предельный размер несущей поверхности. Он колеблется в интервале от 5 до 30 см для различных вариантов анкеров.
Конструктивные особенности фиксаторов и их размеры влияют также на уровень вырывающей нагрузки, которая составляет от 1,5 до 30 кН.
Анкерный болт клиновой с гайкой 12х100 мм
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.
Какие бывают виды анкеров, их конструкция и области применения
Если требуется закрепить крупную или тяжелую конструкцию на кирпичной или бетонной стене, используют анкеры. В отличие от дюбелей они рассчитаны на повышенную нагрузку.
Чтобы правильно подобрать крепеж, который выдержит вес тяжелого предмета и не приведет к трещинам в стене, необходимо знать, какие виды анкеров существуют для выполнения разных задач.
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.
