Анкерні болти хімічне та механічне кріплення

Вибір способу кріплення відповідальних конструкцій до основ не завжди очевидний, та все ж існують досить універсальні варіанти, які можна використовувати в різних умовах. У статті ми розповімо про різновиди систем анкерного кріплення: хімічні та механічні.

Пристрій та особливості конструкції анкерного кріплення

У широкому сенсі анкер - це двоскладовий стрижень, одна частина якого деформує іншу, щоб розширитися і закріпитися в отворі досить щільно, щоб вся конструкція могла витримувати навантаження, яке можна порівняти з порогом її деформації.

Як приклад можна розглянути рамні анкери, вони є найбільш популярними. Конструкція кріплення включає трубку з металевим стрижнем усередині, на одному кінці якого є різьблення, а на іншому - головка під шестигранну або хрестову викрутку. Трубка має поздовжні прорізи, в них встановлений клиноподібний елемент з внутрішнім різьбленням і зовнішніми шліцами, що запобігають провертанню при затягуванні. При обертанні стрижня клиноподібна гайка зміщується по осі та зминає трубку, розширюючи її в отворі.

Болтові анкери мають той самий принцип дії, але іншу конструкцію: клиноподібне розширення розміщено на стрижні, а гайка розташована на його різьбовому кінці у видимій частині кріплення. Такі анкери застосовуються в тих випадках, коли не критичні габарити кріплення, що виступає, адже стрижень анкера може бути витягнутий при закріпленні на 3-6 см. Підвид анкерних болтів - цангові кріплення, в яких розпірна частина стискається двома клинами з обох сторін.

Існують також анкери, в яких гайка міцно закріплена в оправці на кінці трубки, що має 4 штамповані прорізи по всій довжині.Такі анкери називають болтами Моллі і застосовують для кріплення до листових матеріалів і пустотілих стін. При натягу шпилькою трубка складається в Х-подібну конструкцію і, таким чином, кріплення надійно стискає навіть тонкий цілик.

Інші особливості будови стосуються форми головки, вона може мати сережку або гачок на кінці. Анкери мають діаметр від 6 до 24 мм та довжину від 72 до 300 мм. Подовження відбувається в основному за рахунок нерозривної частини кріплення: ступінь заглиблення не відіграє ролі, тому довгі анкери застосовують для кріплення більш товстих деталей.

Методологія розрахунку за докладеними зусиллями

Розрізняють два типи навантаження на анкерне кріплення — тягове та поперечне. І хоча анкери, як правило, не призначені для опору вириванню, іноді застосовують і в таких умовах, збільшуючи кількість точок для отримання розподіленого кріплення.

Для анкерів різних типів і виробників допустимі навантаження сильно відрізняються, однак у будь-якому випадку вони прямо пропорційні статичній межі міцності на розтягування металевого сердечника. При розрахунку тягового навантаження також важливу роль відіграє ступінь кришення матеріалу основи, через що можливий зрив кріплення без його руйнування або розхитування анкера та його часткова деформація.

Враховувати слід і рознесення осей багатоточкового кріплення: відстань між анкерами не повинна бути меншою за 15 діаметрів отвору під них. Це правило стосується відстані від краю масиву, в якому анкери закріплюються.

Оскільки в більшості випадків анкери вибираються з великим запасом міцності, гарантованим орієнтиром при розрахунку будуть наступні допустимі навантаження:

Номінальний діаметр, мм	Допустиме поперечне навантаження,Н/кг	Допустиме тягове навантаження, Н/кг	Рекомендований момент затягування
6	168	98	12
8	300	173	20
10	474	273	40
12	678	391	60
16	1206	697	120

Допустимі навантаження наведені для анкерів із сердечником із м'яких сортів сталі, закріплених у бетоні В30, в якому допускаються незначні конструкційні дефекти: тріщини або перенапруги. В ідеалі анкери здатні витримати значно більші навантаження (до 5 разів вище наведених), тому їх надійність безпосередньо залежить від характеристик основи.

Вибір анкерів в залежності від матеріалу основи

Основною вимогою до основи для анкерного кріплення є відсутність еластичності, крихкості та висока твердість матеріалу. Ідеально для анкерного кріплення підходять цегляна кладка та бетон. Менш надійно, але все ж таки допустиме кріплення анкерами в пустотілих конструкціях - ПГП і шлакоблоку. Обов'язкова умова - довжина анкера має бути достатньою для кріплення в другу перегородку (порожнеча). В інших випадках слід використовувати болти Моллі, насамперед це стосується фальшстенів і перегородок, зібраних за «сухими» технологіями.

Категорично неприйнятне болтове анкерне кріплення до стін з газобетону, черепашника та подібних до них пористих матеріалів. У таких випадках слід або застосовувати розподілене кріплення на сталевих шурупах, або використовувати хімічні анкери. Принцип їхньої дії простий: отвір шприцюють двокомпонентним клеєм, а потім вставляють сталеву шпильку. При застиганнісубстанція збільшується в обсязі та твердне, забезпечуючи високу стійкість до виривання та локально зміцнюючи структуру матеріалу за рахунок просочення.

Хімічні анкери за будь-якого матеріалу стін збільшують міцність фіксації сталевого сердечника на 40%, тобто ефект кришення бетону майже повністю відсутня.

Правила кріплення механічними анкерами

Ключовий момент при кріпленні анкерними болтами – суворе нормування моменту затягування. Надмірне зусилля нічим не краще за недостатнє, дуже часто через перевищення порога деформації матеріалу основи спостерігається його виражене кришення. Рекомендовані значення моменту встановлюються виробником, проте якщо доступу до офіційної специфікації немає, можна використовувати такі орієнтири:

Діаметр	Рекомендований момент сили для рамних/болтових анкерів, Нм
6	4/5
8	6/8
10	12/16
12	23/28
16	48/55

Є й тонкощі монтажного процесу: отвори потрібно обов'язково очищати, а краще промивати від бурової крихти. За наявності кількох точок анкерного кріплення для одного вузла, слід проводити спочатку попередню фіксацію анкерів в отворах, і тільки потім їх остаточну затяжку. В останній важливий порядок: анкери затягуються парами з діаметрально протилежних точок кріплення.

Використання хімічних анкерів

Техніка кріплення хімічними анкерами загалом простіша, проте точний склад монтажних операцій відрізняється майже у кожного виробника. Правильна підготовка отвору тут важлива як ніде: його спочатку продувають ручною помпою, а потім чистятьсталевим йоржиком і знову видмухують пил.

Для побутового монтажу використовують анкери, в яких компоненти клею поміщені в запаяну капсулу, що руйнується при вкручуванні шпильки. Це найбільш простий тип монтажу, але для складання відповідальних конструкцій він не підходить через недостатньо глибоке змішування компонентів.

Для міцнішого кріплення застосовуються склади анкерної хімії, що поставляються у спеціальних двокомпонентних шприцах. У підготовлений отвір робиться ін'єкція складу на половину глибини, після чого масу одним рухом вводиться шпилька або заставний стрижень. Цей метод відрізняється не тільки високою міцністю, але й вельми ощадливою витратою клею.

---