Анкера для бетона: размеры, виды, характеристики

Что такое анкер

Изначально так называется вид крепежа, который удерживается в крепёжном отверстии благодаря распиранию (расклиниванию) специального элемента (распорной гильзы или втулки). Возникающие при этом мощные силы трения препятствуют извлечению крепёжной детали из установочного гнезда. Это, так называемый, механический анкер.

Сейчас же существует другой тип анкеров – химический. Крепится он при помощи клеевого состава, изготовленного на основе синтетической смолы. Данным составом заполняют монтажное отверстие, затем в него вкручивается та или иная крепёжная деталь: болт, шпилька или арматура. Очевидно, используя «химию», мы имеем более широкий выбор крепежа.

Особенности анкеров для бетона

Как было сказано выше, механический анкер удерживается в отверстии за счёт мощного расклинивания своих распорных частей. Отсюда напрашивается вывод: бетон для такого крепления должен быть плотным и прочным, без пустот, раковин и полостей. Следовательно, механические анкеры не стоит выбирать для лёгких, пористых бетонов, таких как пенобетон, опилкобетон, газобетон, получивших распространение в строительстве современных энергоэффективных домов.

Надёжные крепления к «слабым» материалам выполняются химическими анкерами.

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.

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

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

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

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

Рамные

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

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 (распорные) анкеры

Такие анкеры имеют распорную гильзу с продольными прорезями и коническую втулку с внутренней резьбой. Анкер вставляется в установочное отверстие. Далее гаечным ключом затягивается болт, при этом он вкручивается во втулку, которая, продвигаясь по резьбе болта, распирает гильзу. Чем и достигается надёжная фиксация анкерного болта в отверстии.

Существует модификация распорных анкеров: двухраспорные – с двумя зонами расклинивания распорной гильзы или же с двумя распорными гильзами. Такая конструкция обеспечивает более надёжное крепление.

Клиновые анкеры

Как выбрать клиновый анкер

По сути – это шпилька, один конец которой выполнен в форме конуса, а на втором нарезана резьба для накручивания гайки. На шпильку надета распорная гильза с продольными прорезями. При затягивании гайки шпилька как бы вытягивается из отверстия, при этом конусовидная часть шпильки входит в гильзу, распирает её, тем самым обеспечивая фиксацию в отверстии.

Клиновые анкеры чаще всего применяются для высоконагруженных соединений.

Выпускается также модификация клинового анкера– потолочный. Само название говорит о его назначении: крепить массивные предметы к потолку. Конструктивно такой крепёж отличается от рассмотренного выше. У него нет резьбы, а состоит он из стального клина и стержня с распором и стопорной шляпкой. При монтаже ударами молотка клин загоняют в отверстие, в котором он и удерживается за счёт распора. Такой крепёж устанавливают исключительно в конструкциях из плотного бетона. В противном случает несущая способность его будет невелика, а крепление ненадёжно.

Ещё одна модификация клиновых анкеров – стержневой. Главное его отличие – увеличенная длина шпильки. Назначение его – крепление конструкций большой толщины.

Предварительный вывод о том, как выбрать анкер для бетона среди механических разновидностей: наиболее надёжными, а значит, универсальными анкерами для бетона являются разжимной и клиновой. Для крепления к потолочным перекрытиям из монолитного бетона лучше выбрать специальный анкер-клин. Забивные же – для бетона применять в горизонтальных креплениях, либо к полу или фундаменту.

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 анкеров для бетона

Часто на витрине можно увидеть маркировку данного крепежа только по диаметру резьбы и длине стержня (шпильки). Например: М20×220. Этих данных недостаточно: «тайной» остаются диаметр сверла, глубина отверстия и ряд других нужных при монтаже сведений.

Можно также встретить такую маркировку: М10 12х100. Здесь добавляется диаметр отверстия, т. е. сверла (12 мм). Но и это не полная информация.

Полная же маркировка анкеров выглядит, например, так: М6 8/40×90, где М6 – диаметр резьбы, 8 – сверла, 90 – минимальная глубина отверстия, 40 – максимальная толщина присоединяемого материала. По такой маркировке уже можно выбрать анкер для бетона.

Для бытовых целей, как правило, выбирают размеры анкерного крепежа с резьбой от 6 до 12 мм и длиной от 55 до 250 мм. Обусловлен такой выбор чаще всего возможностями наиболее распространённого (непрофессионального) электроинструмента, с помощью которого выполняется монтаж.

Выбор анкера

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

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.

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:

Под цилиндр анкера в классическом исполнении, забивного типа или с шестигранной головкой, кольцом, крюком посадочное место необходимо очистить от пыли.
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.

Сверление

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

Размечают положения метизов на основании
Дрелью или перфоратором просверливают скважину на 20 мм длиннее стержня и диаметром, рекомендуемым маркировкой болта.
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.

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.

Советы по выбору и установке

Какой анкер лучше для бетона, зависит от плотности материала основания и проектной нагрузки на крепёж. Неправильный подбор – это риск разрушения соединения. Возможно как разрушение самого основания, так и изгиб либо вырыв анкера. Последствия в виде снесённой ветром крыши, обрушившейся фасадной отделки или упавшего кухонного шкафа несоизмеримы со стоимостью даже самых дорогих метизов.

При наличии проектной документации необходимо строго следовать её указаниям и использовать крепёж рекомендованных марок. В маркировке зашифрованы такие параметры, как диаметр резьбы или втулки анкера, его длина, диаметр бура для изготовления установочного отверстия, максимальная толщина прикрепляемого элемента.

При отсутствии проекта крепёж выбирают по техническим характеристикам, указываемым производителями в таблице основных параметров. Эти таблицы составляются на основании испытаний и содержат в себе такие сведения, как минимальная вырывающая сила, максимальный крутящий момент при анкеровке, допустимый изгибающий момент.

Основное правило при выборе: чем меньше плотность материала, тем больше должна быть площадь распора. И чем тяжелее прикрепляемая конструкция, тем более мощный нужен крепёж. Например, короткие забивные анкеры можно применять только для твёрдого бетона.

Определённые правила существуют и для выбора расстояния между точками крепления. Оно должно быть не меньше, чем 4 длины анкера, а при монтаже у края бетонного основания – не меньше двух его длин.

Но в реальности соблюдать эти рекомендации получается не всегда. Например, расстояние между монтажными отверстиями в кронштейнах для подвешивания телевизоров и другой бытовой техники обычно небольшое. А иногда крепить детали приходится близко к внешнему углу стены.

В таких случаях рекомендуется выбирать двухлепестковые распорные анкеры и располагать их в отверстии так, чтобы при расклинивании они создавали нагрузку вверх и вниз, а не по направлению друг к другу или к краю основания.

Для химических анкеров таких ограничений не существует – они не ослабляют структуру материала, а наоборот, делают её более прочной.

[spoiler title=»Источники»]

https://fikser.ru/helpful/kak-vybrat-anker-dlya-betona/
https://betonpro100.ru/instrumenty-i-materialy/ankera-dlya-betona
https://beton-house.com/rabota/kreplenie/ankernyj-bolt-po-betonu-627
https://1beton.info/proizvodstvo/rabota/krepezh/ankera-po-betonu-bolty-tipy-i-vidy-a-tak-zhe-sposoby-ih-krepleniya-i-montazha-v-penobeton-i-gazobeton
http://met-all.org/metalloprokat/metizy/ankera-dlya-betona-razmery-vidy.html
https://cementim.ru/ankery-dlya-betona/
https://m-strana.ru/articles/ankernyy-bolt-po-betonu-kak-polzovatsya/

[/spoiler]