Нагрузки на анкера в бетоне: клиновые, забивные, втулочные
Для металлических анкеров нет единой стандартизации, поэтому изделия близкие по конструкции, но изготовленные разными производителями могут отличаться размерами, детальным исполнением, материалом, видом покрытия и допустимыми нагрузками. Их несущая способность определяются конструктивными особенностями и классом прочности материалов, из которых они изготовлены.
При выборе анкерного крепежа следует руководствоваться степенью ответственности крепления и данными из технической документации производителя о нагрузке на вырывание и срез для конкретного типоразмера анкера. А при монтаже необходимо придерживаться рекомендуемых параметров установки, таких как:
- диаметр отверстия в основном и прикрепляемом материале;
- глубина отверстия и глубина анкеровки;
- минимальная толщина базового основания;
- толщина закрепляемого элемента;
- затягивающий момент;
- минимальные межосевые и краевые расстояния.
Клиновые анкера
Данный вид именуется также анкерный болт или анкер-шпилька. Он получил наибольшее распространение благодаря легкости монтажа и высокой несущей способности. Устанавливается в растянутую и сжатую зоны бетона, естественный камень.
Выдерживает высокие нагрузки при соблюдении ряда условий:
- достаточное усилие затягивания гайки для создания фрикционного зажима втулки со стенками отверстия;
- точное соответствие диаметра отверстия диаметру анкера;
- достаточная прочность бетона и отсутствие раковин;
- выполнение требований по расстояниям от края и между точками крепления.
Фирма Sormat (Финляндия) разработала высокоэффективные клиновые анкера для бетона с регулируемым моментом затяжки для сквозного монтажа тяжелых и среднетяжелых конструкций. Они изготовлены из высококачественной стали холодной штамповки. Потребителю предложен широкий выбор размеров и уровней защиты от коррозии:
- S-KA – электрооцинкованный;
- S-KAK – горячеоцинкованный;
- S-KAH – из нержавеющей кислотостойкой стали А4;
- S-KAD – с покрытием «Дельта».
Таблица 1. Размеры, параметры установки и нагрузки анкеров S-KA и S-KAK
Маркировка | Диаметр анкера и бура, мм | Длина анкера, мм | Толщина монтируемой детали, мм | Глубина отверстия, мм | Мин. глубина анкеровки, мм | Момент затяжки, Нм | Нагрузки (сжатая зона бетона С20/25) | |
Вырыв, кН | Срез, кН | |||||||
6 | 40 | 2 | 35 | 25 | 4 | 1,0 | 2,0 | |
6/15х65 | 6 | 65 | 15 | 45 | 35 | 7 | 1,7 | 2,5 |
6/50х100 | 6 | 50 | 45 | 35 | 7 | 1,7 | 2,5 | |
8х50 | 8 | 52 | 2 | 45 | 30 | 15 | 3,3 | 3,4 |
8/10х72 | 8 | 72 | 10 | 60 | 45 | 15 | 3,6 | 5,7 |
8/30х92 | 8 | 92 | 30 | 60 | 45 | 15 | 3,6 | 5,7 |
8/50х112 | 8 | 112 | 50 | 60 | 45 | 15 | 3,6 | |
8/85х147 | 8 | 147 | 85 | 60 | 45 | 15 | 3,6 | 5,7 |
10х60 | 10 | 62 | 3 | 50 | 30 | 30 | 3,5 | 3,8 |
10/10х92 | 92 | 10 | 75 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 | |
10/20х102 | 10 | 102 | 20 | 75 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 |
10/30х112 | 10 | 112 | 30 | 75 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 |
10/50х132 | 10 | 132 | 50 | 75 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 |
10/80х162 | 10 | 162 | 80 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 | |
12х85 | 12 | 85 | 3 | 75 | 55 | 50 | 6,5 | 9,6 |
12/5х103 | 12 | 103 | 5 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
12/20х118 | 12 | 118 | 20 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
12/30х128 | 12 | 128 | 30 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
12 | 148 | 50 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 | |
12/65х163 | 12 | 163 | 65 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
12/80х178 | 12 | 80 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 | |
12/155х253 | 12 | 253 | 155 | 90 | 70 | 50 | 6,4 | 6,4 |
16х90 | 16 | 90 | 3 | 80 | 60 | 100 | 9,9 | 21,8 |
16/5х123 | 16 | 123 | 5 | 110 | 85 | 120 | 16,7 | 25,1 |
16/20х138 | 16 | 138 | 20 | 110 | 85 | 120 | 16,7 | 25,1 |
16/50/168 | 16 | 168 | 50 | 110 | 85 | 120 | 16,7 | 25,1 |
16/60х178 | 16 | 178 | 60 | 110 | 85 | 120 | 16,7 | 25,1 |
16/95х213 | 16 | 213 | 95 | 110 | 85 | 120 | 10,0 | 10,0 |
20/20х170 | 20 | 170 | 20 | 135 | 110 | 240 | 19,8 | 27,7 |
20/70х220 | 20 | 220 | 70 | 135 | 110 | 240 | 19,8 | 27,7 |
20/130х280 | 20 | 280 | 130 | 135 | 110 | 240 | 19,8 | 27,7 |
Компания Mungo (Швейцария) предложила свою версию клиновых анкеров, допущенных к использованию в бетоне без трещин прочностью не менее 25 Н/мм2 (С 20/25). На шпильку нанесена метка глубины анкеровки для корректной установки. Крепеж представлен в четырех вариантах исполнения:
- m2 – с покрытием GreenTec и плоской шайбой DIN 125A;
- m2f – горячеоцинкованный, толщина покрытия 40 мкм;
- m2-C – с цинковым покрытием 5 мкм и широкой шайбой DIN 9021;
- m2r – из нержавеющей стали А4 / 316.
Таблица 2. Размеры, параметры установки и нагрузки анкеров m2, m2f, m2-C, m2r.
код | Резьба | Нагрузки в бетоне С20/25 | Изгибающий момент, Нм | Расстояние между креплениями, мм | Расстояние от края, мм | Мин. толщина базового материала, мм | Момент затяжки, Нм | |
вырыв, кН | срез, кН | |||||||
m2, m2f | М6 | 3,6 | 2,1 | 5,8 | 120 | 60 | 100 | 5 |
М8 | 5,7 | 3,9 | 14,3 | 150 | 75 | 100 | 15 | |
М10 | 7,6 | 6,2 | 28,5 | 174 | 87 | 120 | 30 | |
М12 | 8,3 | 8,4 | 46,8 | 204 | 102 | 140 | 50 | |
М16 | 9,9 | 15,7 | 118,6 | 240 | 120 | 160 | 100 | |
М20 | 16,5 | 24,5 | 231,5 | 300 | 150 | 200 | 200 | |
m2-C | М8 | 5,7 | 3,9 | 14,3 | 150 | 75 | 100 | 15 |
М10 | 7,6 | 6,2 | 28,5 | 174 | 87 | 120 | 30 | |
М12 | 8,3 | 8,4 | 46,8 | 204 | 102 | 140 | 50 | |
М16 | 9,9 | 15,7 | 118,6 | 240 | 120 | 160 | 100 | |
m2r | М6 | 3,6 | 3,9 | 6,4 | 120 | 60 | 100 | 6,5 |
М8 | 5,7 | 7,1 | 16,1 | 150 | 75 | 100 | 25 | |
М10 | 7,6 | 11,2 | 32,2 | 174 | 87 | 120 | 35 | |
М12 | 11,9 | 16,3 | 56,4 | 204 | 102 | 140 | 125 | |
М16 | 14,3 | 30,3 | 142,8 | 240 | 120 | 160 | 140 |
Примечание: в таблице приведены рекомендуемые нагрузки с учетом коэффициента безопасности сопротивлений, также как и коэффициента безопасности действующей нагрузки yF = 1.4. Напомним, что 1кН = 101,9 кг.
Технические данные действительны для одиночного крепления, установленного в бетон С20/25 (минимальная прочность на сжатие 25 N/mm2 ), без учета влияния краевых (C) и межосевых (S) расстояний.
При уменьшении параметров S, C или толщины бетонной основы необходимо для уточнения нагрузки на вырыв и срез учитывать понижающие коэффициенты.
Распорные анкера (втулочные)
Наиболее универсальная анкерная система с распорной гильзой. В отличие от выше рассмотренных клиновых, имеет длинную зону распора, в результате чего давление на стенки отверстия распределяется равномерно, что дает возможность использовать крепеж не только в бетоне, но и кирпиче, а также в материалах низкого качества. Анкер-гильза не слишком требователен к точности монтажных отверстий, но уступает клиновому в несущей способности.
Среди существующего ассортимента анкер-гильз хорошо зарекомендовали себя втулочные анкера FSA Fischer (Германия) класса прочность 6.8 с цинковым покрытием или оцинкованные и желтопассивированные. Комплектуются болтом (FSA-S) или шпилькой с гайкой (FSA-B). В маркировку изделия входят две цифры, например 8/15, где 8 — внешний диаметр гильзы, а 15 — максимальная полезная длина (толщина закрепляемого элемента). Остальные параметры, как и рабочие нагрузки указаны в технических каталогах производителя.
Таблица 3. Предельные и рекомендованные нагрузки на единичный анкер FSA в сжатой зоне бетона.
Тип и размер анкера | FSA8 | FSA10 | FSA12 | |
Предельная нагрузка. кН | В15 | 8,1 | 10,2 | 14,1 |
В25 | 10,5 | 13,1 | 18,3 | |
Допустимая нагрузка, кН | В15 | 1,5 | 2,5 | 4 |
В25 | 2 | 3 | 5 | |
Рекомендуемый изгибающий момент, Нм | 5,2 | 12,9 | 25,7 | |
Осевое расстояние, мм | 70 | 80 | 100 | |
Краевое расстояние, мм | 50 | 60 | 60 | |
Мин. толщина строительного элемента, мм | 70 | 80 | 100 | |
Крутящий момент при установке, Нм | 10 | 25 | 40 |
На российском рынке анкерной техники большой популярностью пользуются втулочные анкера с гайкой типа LSI (однораспорный) и LTP (двухраспорный). Они комплектуются стержнем класса прочности 5.8 и имеют покрытие желтый цинк толщиной 12 мкм. Рекомендованы для установки в бетон марки не ниже М200 (С12/15) и натуральный камень. Применяются для крепления стальных конструкций средней тяжести, рам, консолей, балюстрад. Анкерный болт LTP с двумя распорными втулками используется в ответственных креплениях, так как обладает повышенным сопротивлением к вырыванию и изгибу.
Таблица 4. Нагрузочные характеристики анкеров LSI.
Код и размер | LSI-8 | LSI-10 | LSI-12 | LSI-16 | LSI-20 |
Расчетная нагрузка на вырыв, кН | 2,20 | 3,40 | 5,62 | 7,58 | 9,98 |
Расчетный изгибающий момент, Нм | 2,72 | 4,22 | 6,79 | 9,29 | 12,44 |
Таблица 5. Нагрузочные характеристики анкеров LTP.
Код и размер | LTP-10 | LTP-12 | LTP-14 | LTP-16 | LTP-20 | LTP-25 | LTP-30 |
Расчетная нагрузка на вырыв, кН | 3,73 | 7,19 | 9,29 | 12,12 | 19,30 | 22,10 | 25,02 |
Расчетный изгибающий момент, Нм | 3,0 | 7,6 | 15,0 | 26,0 | 69,0 | 130,0 | 224,0 |
Забивные анкера и цанги латунные
Это два внешне похожих металлических анкера с внутренней резьбой, фиксация которых в строительном основании осуществляется в результате ударного воздействия. Оба вида требуют высокой прочности базового материала и точности отверстий по диаметру. Чаще всего используются для потолочных креплений при прокладке трубопроводов, систем вентиляции, кабельных каналов.
Латунная цанга имеет сходящее на конус отверстие и разрезы, образующие распорные элементы, которые расходятся в стороны при завинчивании крепежного болта.
Стальной забивной анкер отличается наличием внутри конического клина. При монтаже по клину наносят удары при помощи специального инструмента, в результате чего он продвигается в конец гильзы и распирает ее разрезанную часть. Только после этого в него можно вкручивать болт.
За счет особенностей конструкции и материала забивной анкер из стали выдерживает более высокие нагрузки, чем латунный цанговый. Для сравнения приведем значения несущих характеристик анкеров и цанг Sormat:
- LA+ — оцинкованный (конструкционная сталь)
- LAH — нержавеющий (кислотоустойчивая сталь А4)
- MSA — латунный
Таблица 6. Технические параметры и нагрузки анкеров La+, LAH, MSA Sormat.
Маркировка | Диаметр резьбы | Длина гильзы, мм | Диаметр сверла, мм | Мин. глубина сверления, мм | Допустимые нагрузки в бетоне С20/25 | |
Вырывание, кН | Срез, кН | |||||
LA+/LAH 6 | M6 | 25 | 8 | 25 | 1,9 / 2,1 | 1,7 / 1,5 |
LA+/LAH 8 | M8 | 30 | 10 | 30 | 3,6 / 2,7 | 3,1 / 2,8 |
LA+/LAH 10 | M10 | 40 | 12 | 40 | 4,8 / 3,0 | 4,5 / 4,4 |
LA+/LAH 12 | M12 | 50 | 15 | 50 | 6,3 / 5,9 | 7,3 / 6,3 |
LA+/LAH 16 | M16 | 60 | 20 | 60 | 10,5 / 8,2 | 12,2 / 11,8 |
LA+/LAH 20 | M20 | 80 | 25 | 80 | 11,9 / 11,9 | 21,0 / 18,4 |
MSA4 | M4 | 16 | 5 | 16 | 0,6 | 0,6 |
MSA5 | M5 | 20 | 6 | 20 | 0,7 | 0,7 |
MSA6 | M6 | 24 | 8 | 24 | 1,0 | 1,0 |
MSA8 | M8 | 30 | 10 | 30 | 1,5 | 1,5 |
MSA10 | M10 | 34 | 12 | 34 | 2,1 | 2,1 |
MSA12 | M12 | 40 | 16 | 40 | 3,2 | 3,2 |
MSA16 | M16 | 44 | 20 | 44 | 4,1 | 4,1 |
Примечание: в таблице даны значения рекомендованной рабочей нагрузки на крепеж, которая составляет 25% от максимальной (на разрушение). При установке в бетон с трещинами рабочую нагрузку следует умножить на коэффициент 0,6. Длина крепежного болта, винта, шпильки должна быть подобрана в соответствии с длиной гильзы и толщиной прикрепляемого изделия.
Все рассмотренные виды анкеров удерживаются силами трения в плотных материалах. Наиболее подходящим основанием для них является бетон марки С20/25, но не исключается их использование в бетоне более низких марок, природном камне, полнотелом кирпиче.
Производители, как правило, дают ограничение на использование в кирпичной кладке всех анкерных болтов, диаметр которых больше 8 мм, так как увеличение диаметра крепежа в данном случае не приведет к увеличению нагрузочной способности, а лишь расколет кирпич.
Анкерные болты – это анкеры с контролируемой степенью расклинивания. Это значит, что при их монтаже нельзя допускать «перетягивание» гайки. Рекомендуемый момент затяжки также указывается в каталогах производителей.
Нагрузка на металлический анкер является основным определяющим фактором при его выборе. Если в каталоге производителя указана предельная (разрушающая) нагрузка, то расчет допустимой выполняется делением разрушающей на коэффициент безопасности, который должен быть >3.
Точно следуя инструкции производителя по установке, вы получите надежное анкерное крепление. Не забывайте очистить и продуть отверстие, так как продукты бурения снижают несущую способность анкеров и могут помешать установить их на необходимую глубину.
Все о крепеже 05.12.2019 13:41:27
Как забить анкер в бетонную стену
Наиболее надежное настенное крепление – анкерное. Эти крепежные элементы применяются для фиксации навесных предметов на стены всех типов. Но как пользоваться анкерами для бетона – отдельная тема.
Содержание:Что такое анкеры для бетона
Подготовка к установке анкера в бетон
Инструмент для установки анкера
Установка анкера в бетонной стене
Важно
Что такое анкеры для бетона
Отличительная особенность анкера (название произошло от немецкого слова «якорь») в том, что это комбинированный крепеж. Данный вид метизов совмещает в себе способность закрепляться в стене и удерживать навесную конструкцию. Они изготавливаются из различных металлов и сплавов. Это может быть нержавеющая сталь, медь, латунь. Прежде чем начать разбираться, как забивать анкер в бетон, определимся с его видами. Для бетонных стен могут применяться:
- Клиновые анкеры. Применяются для сжатого и растянутого бетона. Особенность – отсутствие рубашки. Клин внутри разрезной втулки. При затягивании гайки он давит на внутреннюю поверхность втулки и заклинивает ее.
- Анкерные болты с гайкой. Эффективны для тонких бетонных перегородок.
- Распорные. Распорный элемент посажен на резьбовой стержень и, перемещаясь внутри втулки, распирает ее. Кроме бетонных стен его можно применять и для кирпичных.
- Разжимные. Внутри корпуса гильза с лепестками. Они разжимаются под давлением перемещающейся по резьбе гайки.
- Забивные. Под воздействием ударов стержень расклинивает втулку. Ее диаметральный размер увеличивается, и создающееся трение удерживает анкер.
Кроме анкеров с механическим креплением есть еще и химические. В отверстие вводится двухкомпонентная смола, а затем туда вставляется анкер. Крепление не менее надежное, чем остальные способы.
Подготовка к установке анкера в бетон
Под вопросом «как установить анкер в бетон» подразумевается не только сама процедура установки, но и выбор типоразмера метиза. Ведь неправильный выбор крепежа чреват негативными последствиями. В этом случае возможны разрушения или трещины в бетоне, поломка крепежного элемента, его изгиб или вырыв, преждевременная коррозия.
Выбирая анкер, следует ознакомиться с его техническими характеристиками, указанными на упаковке (например, 8 10/60-115). Это означает:
- Первая цифра – диаметр резьбы. Она важна для выбора ключа, если снаружи есть шестигранная головка.
- Вторая – наружный диаметр втулки. По нему подбирают сверло.
- Третья – глубина отверстия под установку. Необходима для выбора анкера по толщине стены.
- И последняя – общая длина крепежа.
Инструмент для установки анкера
Для установки анкеров понадобится:
- Перфоратор или дрель
- Сверло подходящего диаметра
- Молоток
- Ключ рожковый
Так как бетон твердый и плотный материал, то сверло должно быть твердосплавным или из инструментальной стали со специальным напылением.
Установка анкера в бетонной стене
Теперь главное: как забить анкер в бетонную стену. Пошаговая инструкция:
- Оценить состояние стены. При расчете длины отверстия под анкер, толщина слоя штукатурки не учитывается, так как она ослабляет крепление метиза.
- Необходимо подобрать сверло нужного диаметра (равным наружному размеру) оболочки крепежа. Допускается размер сверла меньше, но больше ни в коем случае.
- Вымерить место расположения крепления и нанести разметку.
- Просверлить отверстие. Для этого использовать перфоратор. Можно и дрель, но в бетонной стене пробить отверстие, таким образом, будет тяжело. Сверло по бетону должно быть: твердосплавным, с твердосплавными напайными пластинками, со специальным напылением. Обычные сверла в этом случае не применяются.
- Отверстие очистить от пыли. Используется щетка, пылесос или сжатый воздух.
- Вставить анкер в отверстие. Если оно тугое, можно аккуратно подбить молотком. Сильные удары наносить не рекомендуется. Можно повредить крепеж.
- Расклинить анкер. Способ зависит от типа крепежа. В клиновом и распорном – это делается при помощи гайки и ключа. В забивном – молотка.
Важно
Установить анкер в бетон получится быстрее и проще, если соблюдать при этом ряд правил:
- Перед установкой крепежа надо правильно рассчитать нагрузку. В обычном бетоне анкер может выдержать до 350 кг. А в ячеистом не более 230. Диаметр метизов может от 8 до 24 миллиметров, и он выбирается в зависимости от нагрузки.
- Отверстие под крепеж должно быть с ровными краями.
- Анкер вставляется целиком, а не по частям.
- Гайка (болт) затягивается по часовой стрелке.
Соблюдайте правильный подбор крепежа и выполнение данной инструкции, что обеспечит надежное и длительное функционирование установленного в бетоне анкера.
Анкеры М8, М12, М16 для бетона
Анкеры М8, М12, М16 для бетона самоподрезающие Sormat Суперплюс BLS — это металлические оцинкованные анкеры с болтом, гайкой и шайбой для использования при высоких нагрузках на вырыв и срез в напряжённом бетоне (с трещинами). Болт изготавливается из углеродистой стали класса прочности 8.8. Размер резьбы анкера М8, М12, М16. Распорные анкеры для бетона Sormat Сормат типа Суперплюс BLS позволяют производить установку и крепление без специальных приспособлений. Во время установки при закручивании гайки распирается подрезающая втулка с зубцами и в бетоне вырезается конус.
Артикул | Тип BLS | Размер резьбы | L Длина анкера мм |
SW мм | tfix Макс. толщина прикрепляемого материала мм |
dr Диаметр отверстия в прикрепляемом материале мм |
d0 Диаметр сверла мм |
h1 Мин. глубина сверления мм |
hnom Мин. глубина анкеровки мм |
hef Эффективная глубина анкеровки |
Упаковка шт. |
77620 | М8-14/40/15 | М8 | 80 | 17 | 15 | 16 | 14 | 60 | 52 | 40 | 25 |
77621 | М8-14/80/25 | М8 | 130 | 17 | 25 | 16 | 14 | 100 | 92 | 80 | 25 |
77623 | М12-20/80/15 | М12 | 130 | 22 | 15 | 21 | 20 | 105 | 96 | 80 | 10 |
77624 | М12-20/80/30 | М12 | 145 | 22 | 30 | 21 | 20 | 105 | 96 | 80 | 10 |
77627 | М12-20/150/30 | М12 | 215 | 22 | 30 | 21 | 20 | 175 | 166 | 150 | 10 |
77628 | М12-20/150/50 | М12 | 235 | 22 | 50 | 21 | 20 | 175 | 166 | 150 | 10 |
77630 | М16-25/150/30 | М16 | 220 | 27 | 30 | 26 | 25 | 185 | 168 | 150 | 10 |
77632 | М16-25/200/40 | М16 | 280 | 27 | 40 | 26 | 25 | 235 | 218 | 200 | 10 |
Установка анкеров для бетона с болтом, гайкой и шайбой Sormat Суперплюс BLS
Тип BLS М-d0/hef/tfix |
Tinst момент затяжки Нм |
В ненапряжённом бетоне С20/25 Опция 1 — метод расчётов А |
В напряжённом бетоне С20/25 Опция 1 — метод расчётов А |
||
Вырыв Nsk кН |
Срез Vsk кН |
Вырыв Nsk кН |
Срез Vsk кН |
||
М8-14/40/15 | 25 | 6,1 | 6,1 | 4,3 | 4,3 |
М8-14/80/25 | 25 | 10,8 | 23,7 | 7,6 | 23,7 |
М12-20/80/15 | 80 | 17,2 | 34,4 | 11,9 | 24,6 |
М12-20/80/30 | 80 | 17,2 | 34,4 | 11,9 | 24,6 |
М12-20/150/30 | 80 | 28,4 | 40,0 | 19,0 | 40,0 |
М12-20/150/50 | 80 | 28,4 | 40,0 | 19,0 | 40,0 |
М16-25/150/30 | 180 | 44,1 | 67,4 | 23,8 | 63,0 |
М16-25/200/40 | 180 | 53,0 | 67,4 | 35,7 | 67,4 |
- Нагрузки даны с учетом коэффициента безопасности по сопротивлению согласно одобрениям и по коэффициенту безопасности по действию исходя из γF= 1.4. Нагрузки действительны при расстоянии между прутками арматуры s ≥ 15 см, или s ≥ 10 см, если диаметр арматуры d s ≤ 10 мм.
- При расстоянии между точками крепления и от края меньше разрешенного(scr,N / ccr,N) расчет производится по ETAG, приложение С, метод расчетов А. См. одобрение ЕТА-01/0011.
- Нагрузка на срез рассчитана без учета краевых расстояний. Для срезающих нагрузок при расстоянии ближе чем (c ≤ 10 x hef), разрушение бетона по кромке рассчитывается по ETAG, приложение С, метод расчетов А.
- Бетон считается ненапряженным при внутреннем напряжении σL + σR ≤ 0. При отсутствии точных данных можно принять σR = 3 Н/мм2 (σL включает напряжение в бетоне вследствие внешних нагрузок, а также силы, действующие на анкер; σR включает напряжение возникшее при усадке или ползучести бетона, а также при смещении опорных стоек или смене температуры).
Вы можете заказать и купить анкеры М8, М12, М16 для бетона с болтом, гайкой и шайбой по оптовым ценам.
Как правильно сделать расчет анкерного болта. WikiСтатья.
Анкерный болт, клиновой анкер, рамный анкер — это эффективные крепёжные изделия, которые должны прочно закрепляться в несущем основании и удерживать прикрепляемую конструкцию.
Для быстрого перехода на крепеж анкерной техники указываем доп.ссылки здесь:
клиновой анкер, анкерный болт, с гайкой и крюком, рамный анкер
Применение анкерного болта и возможные разрушения при эксплуатации
Вот только несколько примеров применения анкеров:
- установка металлической обрешётки или других конструкций к бетонной кирпичной поверхности
- монтаж различных элементов к стене, которая представляет из себя сэндвич из нескольких по своей структуре и плотности оснований
- надежное крепление конструкций, на которые подразумевается воздействие как на скручивание, так и на вырывание
Подбирая тип и размер анкера, надо учитывать следующие факторы: характеристики несущей поверхности и ожидаемые нагрузки
В первом случае возможны такие разрушения, когда анкер выдергивается вместе с куском стены из-за её хрупкости. Следовательно, при монтаже надо подбирать достаточно длинный анкерный болт, который нанизывает на себя длину хрупкого материала и прочно зафиксируется в плотном (бетон, кирпич).
Например, нередко, вбив клиновой анкер на треть его длины в твердую рабочую поверхность, две третьи способны держать нагрузку от прикрепляемой конструкции (из газобетона, древесины). В то же время анкерный болт не имеет свободной длины и применяется для фиксирования, например, металлических листов до 5 мм, которые уже сами по себе создают большую нагрузку из-за удельного веса материала.
Ниже приведена таблица для расчета клинового анкера, где учитывается толщина прикрепляемого элемента и необходимая глубина анкеровки, при которой крепёж будет выдерживать соответствующую вырывающую силу.
Размер клинового анкера |
Резьба |
Длина анкера, мм |
max толщина прикрепл. материала, мм |
Диаметр сверла |
Глубина анкеровки, мм |
min вырывающая сила, kН (бетон В25) |
Вес 1000 шт, кг |
6х40 | М6 | 40 | 5 | 6 | 35 | 1,4 | 9,98 |
6х60 | М6 | 60 | 30 | 6 | 35 | 1,4 | 14,00 |
6х80 | М6 | 80 | 50 | 6 | 35 | 1,4 | 18,00 |
8х50 | М8 | 50 | 10 | 8 | 40 | 1,6 | 22,00 |
8х80 | М8 | 80 | 40 | 8 |
40 |
3,3 |
34,00 |
8х90 | М8 | 90 | 55 | 8 | 40 | 3,3 | 34,60 |
8х105 | М8 | 105 | 65 | 8 | 40 | 3,3 | 44,00 |
8х120 | М8 | 120 | 80 | 8 | 40 | 3,3 | 49,30 |
10х65 | М10 | 65 | 15 | 10 | 45 | 5,0 | 43,00 |
10х80 | М10 | 80 | 35 | 10 | 45 | 5,0 | 53,00 |
10х95 | М10 | 95 | 50 | 10 | 45 | 5,0 | 62,00 |
10х120 | М10 | 120 | 75 | 10 | 45 | 5,0 | 77,00 |
10х130 | М12 | 130 | 70 | 10 | 45 | 5,0 | 84,00 |
12х100 | М12 | 100 | 45 | 12 | 55 | 5,0 | 93,00 |
12х120 | М12 | 120 | 65 | 12 | 55 | 6,0 | 111,00 |
12х135 | М12 | 135 | 75 | 12 | 55 | 6,0 | 125,00 |
12х150 | М16 | 150 | 95 | 12 | 55 | 6,0 | 138,00 |
16х105 | М16 | 105 | 45 | 16 | 60 | 7,5 | 174,00 |
16х140 | М16 | 140 | 80 | 16 | 60 | 9,4 | 229,00 |
16х180 | М16 | 180 | 120 | 16 | 60 | 9,4 | 292,00 |
16х220 | М16 | 220 | 160 | 16 | 60 | 9,4 | 355,00 |
20х160 | М20 | 160 | 40 | 20 | 100 | 12,3 | 406,00 |
20х200 | М20 | 200 | 130 | 20 | 75 | 12,3 | 505,00 |
20х300 | М20 | 300 | 225 | 20 | 75 | 12,3 | 751,00 |
Второй вид разрушения, который может встречаться при неправильном подборе типа и размера анкера, — это разрушение по телу крепежа. То есть происходит деформация самого анкера, когда его часть остается в стене, а другая — снаружи.
Немаловажно здесь и качество материала, из которого изготовлен крепёж.
Если нагрузки заведомо высокие или речь идёт об ответственном строительстве, лучше сразу рассматривать высокопрочные анкеры
Много лет на рынке крепеж представлен в китайском и европейском исполнении. Разница колоссальная! Безусловно, есть множество конструкций, где применение наиболее доступных анкеров будет вполне достаточно. Если же Вы строите «для себя» или прописаны строгие требования по эксплуатации в заключенном Вами договоре на выполнение работ, то качественный крепеж будет надежен и гарантирует результат.
На сайте ГОСКРЕП они представлены в разделе «Профессиональный крепёж / Анкеры».
Расчеты при определении размера анкерного болта
Итак, важно учитывать все нагрузки. Их разделяют на два типа: статические и динамические. К первым относим вес самой конструкции; вторым характерны импульсивные, ударные нагрузки, применимые в зависимости от протяженности по времени, точки приложения, направления.
Для обеспечения надежности конструкции рабочая нагрузка на крепёж не должна превышать 25% от вырывающей силы.
Рассмотрим самый простой пример.
Необходимо повесить кухонный шкаф. Его масса вместе с духовкой, коробкой и всякой утварью составит 100 кг. Анкерный болт при этом необходим такой, чтобы выдержать нагрузку равной четырём массам этого шкафа:Р = m (масса, кг) × 4 (чтобы соблюсти правило выше) × g (Ускорение свободного падения = 9,81 м/с²)
P = 100 кг × 4 × 9,81 м/с² = 3 924 кг х м/с²,
а кг × м/с² = Н (Ньютон), что в итоге и составляет 3,924 кН
Если несущая поверхность имеет трещины или иные допустимые повреждения, то вычисленную нагрузку надо умножить на 0,6. То есть один и тот же анкерный болт в плотной поверхности выдержит 3,924 kН, а с дефектами — только 2,35 kН.
Чтобы вычислить нагрузку на узел, которую создает, например, подвешенный элемент массой m (кг) на расстоянии l (плечо силы, м), воспользуйтесь формулой
M = m x g x l
Технические характеристики крепежа из анкерной техники
Ниже приведены таблицы для анкерного болта и клинового анкера, где указаны расчетные усилия на вырыв и срез в зависимости от материала несущей поверхности и диаметра крепежа.
Технические характеристики клинового анкера
Диаметр анкера, мм | М6 | М8 | М10 | М12 | М16 | М20 | |
Бетон В20 без трещин |
Расчётное усилие на вырыв, kН |
4,20 | 6,00 | 10,70 | 13,30 | 23,30 | 33,30 |
Расчётное усилие на срез, kН |
4,00 | 7,30 | 11,60 | 16,80 | 31,40 | 49,00 | |
Бетон В20 растянутая зона, с раскрывающимися трещинами |
Расчётное усилие на вырыв, kН |
2,20 | 3,30 | 6,00 | 8,00 | 16,70 | 20,00 |
Расчётное усилие на срез, kН |
4,00 | 7,30 | 11,60 | 16,80 | 31,40 | 49,00 |
Параметры монтажа клинового анкера
Диаметр бура, мм | М6 | М8 | М10 | М12 | М16 | М20 |
Глубина бурения, мм | 55 | 65 | 70 | 90 | 110 | 130 |
Глубина установки, мм | 49 | 58 | 62 | 82 | 102 | 121 |
Диаметр отверстия в прикрепляемой детали, мм |
7 | 9 | 12 | 14 | 18 | 22 |
Момент затяжки, Нм | 8 | 15 | 30 | 50 | 100 | 200 |
Стандартное расстояние между анкерами, мм |
120 | 141 | 180 | 210 | 246 | 303 |
min расстояние между анкерами, мм |
50 | 55 | 60 | 70 | 90 | 110 |
стандартное расстояние до края, мм |
60 | 71 | 90 | 105 | 123 | 152 |
min расстояние до края, мм | 45 | 50 | 55 | 60 | 70 | 130 |
Технические характеристики анкерного болта
Размер анкера, мм | М6,5 | М8 | М10 | М12 | М14 | М16 | М20 | |
Бетон В20 |
Расчётное усилие на вырыв, kН |
0,7 | 1,4 | 2,1 | 2,8 | 3,1 | 4,2 | 5,6 |
Расчётное усилие на срез, kН |
1,1 | 2,5 | 4,5 | 7,3 | 8 | 8,8 | 10,5 | |
Кирпич М150 |
Расчётное усилие на вырыв, kН |
0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | - |
Расчётное усилие на срез, kH |
0,65 | 1 | 1,2 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | - |
Третье разрушение характерно при неправильном выборе рамного анкера и других узлов, где возможна деформация по границе сцепления крепежа с базовым материалом, то есть анкер фактически выдергивается из отверстия под воздействием постоянных динамических нагрузок. В этом случае крепежу не хватает длины, чтобы прочно удерживать прикрепленную конструкцию, даже если её вес невелик.
Из таблиц ниже Вы можете подобрать размер рамного анкера, зная толщину прикрепляемой конструкции, а также при наличии данных о нагрузках на вырыв или срез.
Параметры монтажа анкерного болта
Размер анкера, мм | М6,5 | М8 | М10 | М12 | М14 | М16 | М20 |
Диаметр резьбы, мм |
М5 | М6 | М8 | М10 | М10 | М12 | М16 |
Диаметр бура, мм | 6,5 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 20 |
min глубина отверстия, мм |
40 | 50 | 60 | 70 | 75 | 80 | 90 |
Отверстие в прикрепляемой детали, мм | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 | 17 | 21 |
min толщина материала основания, мм | 60 | 70 | 80 | 90 | 95 | 100 | 120 |
Размер гайки под ключ, мм | 8 | 10 | 13 | 15 | 15 | 19 | 24 |
Критическое расстояние до края, мм | 40 | 55 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
Критическое осевое расстояние, мм | 45 | 60 | 70 | 75 | 80 | 90 | 95 |
Момент затяжки в бетоне, Нм | 5 | 8 | 25 | 40 | 45 | 50 | 80 |
Момент затяжки в кирпиче, Нм | 2,5 | 4 | 12,5 | 20 | 22,5 | 25 | - |
Технические параметры рамного анкера
Размер рамного анкера | MF 8 | MF 10 | |
Диаметр бура, мм | 8 | 10 | |
min глубина установки, мм | 45 | 50 | |
min глубина отверстия, мм | глубина установка + 5 см | ||
Момент затяжки, Нм | 4 | 8 | |
Шлиц | Pz 2 | Pz 3 | |
Расчётная нагрузка в бетоне В20 | на вырыв, kH | 1,4 | 1,7 |
на срез, kH | 0,4 | 0,5 | |
Расчётная нагрузка в полнотелом кирпиче М150 | на вырыв, kH | 0,6 | 0,8 |
на срез, kH | 0,4 | 0,5 | |
Расчётная нагрузка в пустотелои кирпиче М150 | на вырыв, kH | 0,4 | 0,5 |
на срез, kH | 0,2 | 0,3 | |
Расчётная нагрузка в ячеистом бетоне В3,5 | на вырыв, kH | - | 0,1 |
на срез, kH | - | 0,1 |
Итак, чтобы ответить на вопрос «как правильно подобрать анкерный болт», надо учесть материал и особенности поверхности, к которой прикрепляется метиз, и нагрузки, их характер воздействия на узел. А данные таблиц и формулы в данной статье помогут сделать элементарные расчеты.
характеристики, установка, размеры и цены
Анкерный болт позволяет крепить разные системы. Используется для монтажа конструкций из бетона – как ячеистых, так и полнотелых. В основе каждого изделия – две части: шпилька и распорный элемент. Они есть во всех болтах, отличия могут быть лишь в параметрах, а также форме и прочих приспособлениях.
Оглавление:
- Особенности применения
- Монтаж своими руками
- Цена разных видов
У любого изделия есть обозначение, например: 8/10х50. Величины указаны в миллиметрах. Означают они следующее:
- первая цифра (8) – это размер резьбы;
- вторая (10) – диаметр;
- третья (50) – величина изделия.
Стандартные размеры анкерных болтов для бетона:
- диаметр: 6 – 24;
- резьба: М5 – М20;
- длина: 18 – 400.
Есть и прочие технические характеристики болтов:
1. вырывающая сила: 10,5 – 18,3 кН. Вырыв анкера может выглядеть по-разному. Либо это вылет части без ущерба для конструкции, либо окончательное разрушение места соединения;
2. изгибающий момент: 5,2 – 25,7 Нм;
3. крутящийся момент: 10 – 40 Нм. Если показатели анкерного болта не превышают указанные значения, можно говорить об их надежности.
От характеристик обычно зависит и цена. Анкер может быть нестандартным, если это обусловлено конструкцией объекта. Проект детали в этом случае разрабатывается по специальным СНиПам. Анкерные болты по бетону покрывают цинком, это позволяет избежать разрушения и предотвратить ржавчину крепежа.
Классификация
Анкерный крепеж обладает особой прочностью. Потому используется в конструкциях из бетона большой массы, там, где на соединительные участки предполагается высокая нагрузка. Например:
- перила либо ограждения;
- балконы;
- консоли;
- рельсы;
- ворота;
- фасады.
Также этот способ позволяет прикреплять элементы к цельному камню или бетону.
Они могут быть нескольких видов:
- с анкерной плитой;
- изогнутый;
- прямой;
- съемный;
- составной;
- с коническим концом.
У каждого есть несколько типов исполнения. Размер может варьироваться в зависимости от предназначения, интервал – от 1,2 до 14 см. Аналогом отечественного болта является анкер с гайкой. Правда, его цена обычно чуть выше.
Анкеры, используемые для бетона, отличаются и по способам монтажа:
1. глухие. Ставят прежде, чем залить бетон. Крепеж имеет форму изогнутой шпильки. Это позволяет удерживаться в фундаменте после его застывания очень надежно. Пока растворная масса застывает, болты удерживают специальные приспособления – кондукторы;
2. съемные. Дополнительно используются плиты и закладные детали. Анкер фиксируют клеем либо раствором песка и цемента. В основании болты вставляют в пазы или закрепляют цангами. Их монтируют прежде, чем перейти к бетонированию.
По методике установки – могут быть химические и механические. Последние встречаются следующих видов:
1. закладной. Он закладывается в бетон и затвердевает в нем;
2. клиновый. Во время монтажа расширяется и тем самым фиксируется;
3. забивной. В отверстие забивается втулка, куда позже входит болт;
4. с шайбой. Он позволяет прочно зафиксировать элемент у основания. К примеру, бытовой прибор либо навесную мебель;
5. с гайкой. Удобно крепить массивные предметы на высоте. В стене необходимо заранее установить болт, «надеть» на него отверстия в той части, которую требуется закрепить, и зафиксировать гайкой. Подходит для бытовых приборов, которые время от времени со стены приходится снимать;
6. с крюком или кольцом. Его прикрепляют к перегородкам из бетона. Применяются чаще всего для приборов освещения и во время монтажа коммуникаций. Размер здесь индивидуален для каждого случая. Чем тяжелее предмет, тем прочнее должен быть анкерный крепеж. Длина обычно равна толщине основы;
7. распорный;
8. двухраспорный. В нем присутствуют две подвижные муфты. Это обеспечивает крепление повышенной прочности;
9. рамный. Применяется при монтаже пластиковых и деревянных окон. Снабжен скрытой головкой.
Механизм крепления анкера держится на трех главных принципах:
- склеивание. Нагрузки компенсируются касательным напряжением там, где анкер соединяется с основанием из бетона. Распространяется на клеевые элементы и закладные детали, у которых нет уширения;
- упор. Нагрузки компенсируются внутренним сопротивлением излому. Возникают в глубине основы;
- трение. Болт принимает нагрузку и передает ее на фундамент. Для трения необходима распирающая сила.
Знание принципа действия внешних сил нужно для того, чтобы понимать, как крепить анкера. Разрушаются они тоже по наиболее распространенным схемам:
- излом;
- выгорание;
- изгиб;
- вырыв;
- плавление.
Самостоятельная установка
Монтировать лучше всего сразу после того, как фундамент будет залит, пока раствор еще не застыл. Схема работы зависит от плана помещения, от того, как в нем располагаются стены, двери, перегородки. Анкеры размещают исключительно под внешними стенами, минуя дверные проемы и перестенки.
Погружать крепежные изделия в бетон необходимо по центру. Утапливать неглубоко. Снаружи должна остаться часть длиной около 6 см. Следите, чтобы раствор не попал на резьбу, в противном случае ее придется чистить.
Устанавливать анкеры следует с шагом до 40 см. Они должны держаться строго в вертикальном положении. Предотвратить крен, пока бетон застывает, поможет специальное устройство, которое фиксируется к опалубке. Если болт ставят еще до заливки, его можно прикрепить к арматуре.
В фундамент, который уже застыл, крепеж вставляют в специальные отверстия. Их высверливают буром либо сверлами подходящего диаметра.
Если требуется установить в основание анкер с гайкой, то алгоритм следующий:
- сверлим отверстие, диаметр которого полностью повторяет размер крепежа;
- очищаем дырку от пыли;
- разместить болт. Если идет трудно, можно забить его молотком;
- заворачиваем гайку на 4-5 оборотов.
Расценки
Стоимость во многом зависит от предназначения и характеристик. Ниже приведены примерные цены на разные типы.
Номер | Размер | Цена за штуку, рубли | ||
HSA | HST | ГОСТ | ||
1 | М8х115 | 36 | 62 | |
2 | М10х90 | 37 | 75 | |
3 | М12х150 | 60 | 120 | 115 |
4 | М16х140 | 120 | 180 | 140 |
5 | М20х170 | 230 | 310 | 140 |
Цены сравнивались на модели близкого размера. Таблица позволяет сделать некоторые выводы. К примеру, анкер-шпильки типов HSA можно купить значительно дешевле HST со сходными характеристиками, при этом получить изделие аналогичного качества.