Анкерные болты: обзорная характеристика, принцип действия, классификация

На торговых площадках крепеж представлен в широком ассортименте. Рассмотрим группу анкерных болтов с их характеристиками. Остановимся на каждом из видов «якорей» для детального изучения принципа действия и применимости. Ознакомимся с размерным рядом и тем, что скрывается под маркировкой. После прочтения статьи будет понятно, какие вопросы нужно задавать продавцу и чего от вас будет ожидать мастер.

Разновидности анкерного болта Источник stroimaterials.ru

Общая характеристика

Анкера (крепеж якорного типа) предназначены для стационарной установки в твердые, плотные, пористые и хрупкие основания. Используются для навешивания тяжеловесного оборудования или мебели, фиксации массивных конструкций к полу, стенам и потолкам с минеральным составом (бетон, кирпич, пеноблоки и прочее). По сути — это крепеж, который является более выносливой и надежной альтернативой гвоздям с саморезами.

Материалом для изготовления анкеров может быть клейкая масса, твердая пластмасса или полиамид, металлический сплав:

Алюминий с цинком или латунь для применения в бытовом секторе;
Конструкционная или углеродистая сталь для повышенных нагрузок и обеспечения запаса прочности соединения;
Коррозионностойкая или легирующая сталь с высокими показателями стойкости к влаге, также способны выдерживать большие нагрузки.

Принцип действия различных анкеров основан на одном из физических явлений:

сила трения;
сопротивление на излом и смятие;
компенсация напряжения.

Анкер по бетону с кольцом Источник cook.minemshop.ru
Последствия неправильной установки фиксатора или превышения допустимой нагрузки на крепеж могут иметь разный характер:

вырывание анкера или участка основания, задействованного под его погружение;
нарушение формы, целостности болта или корпуса;
разрушение крепежа из-за коррозии или перегрева (плавление, выгорание).

Чтобы «якорь» сработал по заявленной схеме, крепежный элемент в обязательном порядке имеет внутреннюю резьбу для вкручивания болта. В результате его продвижения функциональный корпус расширяется в середине или на конце. Химическая группа изделий работает немного иначе. Рассмотрим виды анкеров более детально.

Виды анкеров

Классификация изделий происходит по разным признакам. Так, назначение может быть универсальным, рамным, потолочным или фундаментным, для плотного или пористого основания.

Форма бывает прямая ил изогнутая, поверхность гладкая, рефленая или с резьбой, а конструкция цельная или сборная.

Монтаж предполагает забивание, вкручивание, вклеивание или сквозное крепление. А на основании функциональных составляющих различают механические и химические анкера.

Рамный «якорь» Источник qurilish-mollari.uz

Механические

Группа механических анкеров представлена изделиями, которые устанавливают с применением физической силы и инструментов. В основной массе это продукция изготовлена из металла. Реже используются пластиковые дюбеля.

Забивные

Применяется такой тип анкера для устройства инженерных коммуникаций. Внешне крепеж похож на дюбель, который проталкивают в приготовленное отверстие. Он может быть изготовлен из металла или полимеров, а бесшовная втулка с зауженной нижней частью (лепестками) внутри имеет резьбу и расклинивающую вставку в виде акульего зуба. Лепестки распускаются при вкручивании болта или шпильки со сквозным прохождением.

К плюсам применения такого крепежа можно отнести следующее:

быстрый монтаж;
неглубокая посадка;
сплошное погружение;
надежная фиксация с компенсацией вибраций;
низкая стоимость.

Но требуется соблюдать точность в формировании погружного отверстия. А также имеется ограничение — пористые материалы крошатся во время забивания втулки. Поэтому установка допустима только в конструкции монолитного типа с высокими показателями прочности.

Забивной анкер Источник stpulscen.ru

Алгоритм действий по установке забивного анкера для бетона такой:

Готовится отверстие, соответствующее внешним параметрам втулки;
В лунку погружается корпус с последующим расклиниванием посредством кернера;
Вкручивается болт.

К группе забивных относят потолочные анкеры и дюбель-гвозди. Их используют для сборки подвесных конструкций, монтажа закладных. Также актуален такой крепеж для установки опалубки, кабель-каналов, вентиляции, трубопровода. Вторичное применение метизов недопустимо, так как втулки не демонтируют. Поэтому нередко болты выступают в роли антивандального или противопожарного крепежа.

Клиновые

Предназначен такой анкерный болт по бетону для монтажа тяжелых конструкций. При этом опорное основание должно быть прочным, без пор. Дополнительно никакие рубашки не требуются.

Конструктивное исполнение метизов выглядит следующим образом:

шпилька с резьбой и клиновидным расширенным концом;
цанга;
гайка.

Клиновой крепеж Источник freeimport.ru
Анкер забивают в посадочное место с соответствующим диаметром. При выкручивании болта происходит смещение клина внутрь цангового зажима, лепестки которого начинают раздвигаться.

Распорные

По принципу действия распорный анкер для бетона схож с клиновым. Только вместо цангового зажима здесь увеличивается в диаметре нижняя часть цилиндра, в который вставлена шпилька. Втулок может 1-3 штуки. Это одноразовый крепеж, который способен выдерживать большие нагрузки. Погружение осуществляется на большой глубине (сравнительно с забивными дюбелями). Для пористых оснований использовать не рекомендуется, но плотность может иметь средние показатели.

По своей природе различают несколько 4 типа анкеров:

КА — электрооцинкованный;
КАК — горячеоцинкованный;
КАН — стойкий к кислотам;
RAR — из нержавеющей стали.

Распорный «якорь» Источник ooonetbiz.ru
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на системах хранения и мансардных окнах

Распорная часть может быть исполнена в виде гильзы или втулки. Выступающая часть шпильки оформляется двумя способами: с гайкой на конце или кронштейном (крюком). Последние актуальны для устройства навесных конструкций.

Механические анкерные болты — установка, разновидности, варианты применения

Мы уже обсуждали химические анкеры в этой статье, теперь предлагаю рассмотреть механические анкерные болты.

Механический анкерный болт — принцип работы, установка, виды болтов

Анкерные болты (фото 1) предназначены для крепления подвесных элементов к таким основаниям:

кирпич;
бетон;
камень;
древесина;
природный камень и др.

Анкерный болт состоит из таких элементов:

внутренний болт;
гайка;
корпус;
пластиковая прокладка.

Фото 1. Анкерные болты

Основные преимущества механических анкеров

Выдерживает большие нагрузки.
Легкий и простой монтаж.
Сокращает время монтажа, снижает трудоемкость процесса.
Достаточно долговечное крепление.

Область применения механических анкеров

Анкерные болты применяются в основном в строительных и ремонтных работах для крепления тяжёлых конструкций, так как они способны выдерживать большие нагрузки. Например, с помощью анкерных болтов можно закреплять такие элементы:

водонагреватель;
спортивная стенка;
спутниковая тарелка;
настенный котел;
настенная мебель и пр.

Таким образом, основное назначение анкерных болтов:

крепление тяжелых элементов;
соединение между собой различных элементов.

Принцип работы анкерного болта. Анкерный болт следует установить в предварительно подготовленное отверстие нужного диаметра. После чего с помощью ключа закручивают гайку. Гайка, подвигаясь к основанию болта, расклинивает корпус анкерного болта, что приводит к фиксации анкера в отверстии. Анкерный болт фиксируется в отверстии с помощью сил трения и распора.

Последовательность по установке механического анкерного болта

Определение положения анкера; разметка.
Сверление отверстия с помощью перфоратора. Диаметр отверстия должен соответствовать внешнему диаметру анкерного болта. Длина отверстия должна быть не меньше длины анкера.
Очистка отверстия от пыли.
Установка анкера в отверстие. Анкер должен заходить туго, лучше с помощью легкого постукивания молотком.
Фиксация анкерного болта в стене вследствие затяжки гайки в направлении часовой стрелки.

Фото 2. Последовательность работ по установке анкерного болта

Основные размеры механических анкерных болтов

Все анкерные болты имеют свою маркировку, фото 3. Например:

8×6×60 или 8/6×60;
12×10×100 или 12/10×100;
16×12×110 или 16/12×110.

Приведем ниже простую расшифровку маркировки анкерных болтов:

первая цифра – внешний диаметр анкера, мм;
вторая цифра – диаметр внутреннего болта, мм;
третья цифра – общая длина анкера, мм.

Анкерные болты могут иметь следующие буквенные обозначения:

HA – анкер с кольцом;
HG – анкер с крюком;
HL – анкер с изгибом под 90°.

Фото 3. Размеры и маркировка анкерных болтов

Основные виды анкерных болтов приведены на фото 4 и в табл. 1.

Фото 4. Виды анкерных болтов: а) клиновой; б) винтовой; в) складной пружинный анкер со шпилькой; г) рамный анкер; д) анкер с подрезкой; е) забивной анкер-клин; ж) анкер-гильза; з) анкер-крюк или анкер с кольцом; к) анкер со сменной пружиной; л) распорный; м) закладной анкер

Виды механических анкерных болтов

Таблица 1

Вид анкерного болта	Особенности крепления, преимущества, недостатки	Область применения
1. Клиновой анкер (анкер-шпилька)	Особенность: универсальный крепеж. Принцип действия: в заранее просверленное отверстие вставляется (вбивается) анкер, после затяжки гайки на анкере распорное кольцо на обратной стенке разжимается.	Для наружных работ в промышленном строительстве.
2. Винтовые анкеры	Особенность: по своей конструкции такой же как клиновой анкер, только вместо гайки и болта установлен винт.	То же
3. Складной пружинный анкер со шпилькой	Принцип действия: анкер вставляется в отверстие и затягивается гайка, лепестки раскладываются и фиксируют надежное положение анкера.	Для крепления различных навесных элементов. Для монтажа несущих консолей, тяжеловесных конструкций, кабеля, мачт, ограждений к полнотелому основанию и перегородкам.
4. Рамный анкер	Принцип действия: в результате закручивания винта происходит расклинивание втулки. Соединение расклинивается за счёт латунной или стальной цанги. Особенность: Это облегчённый вариант анкерного болта. Рамный анкер имеет такую форму головки, которая позволяет закрутить в один уровень с поверхностью основания.	Для крепления различных навесных элементов. Для крепежа пластиковых и деревянных конструкций оконных рам, а также щелевого кирпича, бетона, камня.
5. Анкер с подрезкой	Принцип действия тот же что и у клинового анкерного болта	Для крепления в твёрдых основаниях: бетон, камень.
6. Забивной анкер-клин	Особенность: похожий по конструкции на шпильку со стопорной шляпкой и клином, который двигается вдоль шпильки. Установка выполняется вручную или с помощью пневматического инструмента. Принцип действия: анкер-клин фиксируется вследствие забивки клина в шпильку (металлическую надрезанную втулку).	Для крепления в плотных основаниях.
7. Анкер-гильза (болт с гильзой)	Принцип действия: при закручивании болта происходит разжимание гильзы.	Для крепления в жесткие полнотелые основания.
8. Анкер-крюк или анкер с кольцом	Особенность: вместо прямого болта в анкер установлен крюк — загнутый под 90°. Принцип действия: рамный и клиновый зажим.	Для создания растяжек, подвесов, натягивания тросов, надевания цепей. Для крепления к тонким перегородкам из бетона
9. Анкер со сменной пружиной	Принцип действия: установка происходит при помощи гайковёрта, пружина является средством расклинивания. Может быть с крюком или кольцом.	Для монтажа временных или тонкостенных конструкций. Для использования в обустройстве интерьера.
10. Распорный анкер	Принцип действия: в отверстие вставляется головка болта, а затем вкручивается болт, вследствие чего, находящееся на задней части распорное кольцо разжимается. Разновидностью распорного анкера является двухраспорный анкер, который имеет две гильзы, что позволяет получить более надёжное соединение.	Крепление к жёстким основаниям. Для крепления массивной конструкции на основу из бетона, кирпича или камня.
11. Закладной анкер	Принцип действия: устанавливается в бетон, на этапе изготовления конструкции, после набора прочности бетона анкер можно использовать.	Анкер рассчитан на высокие нагрузки.

Общие характеристики механических анкерных болтов

Анкерные болты изготавливаются из высокопрочной легированной стали таких марок (6…8 категория прочности):

09Г2С6;
10Г2С1-6.

Возможный диаметр стержня анкера – 6…20 мм.
Стандартная длина стержней – 45…220 мм.
Вес – 16…100 гр.
Вырывающая сила в бетоне — 10,5…18,3 кН.
Допустимый изгибающий момент — 5,2…25,7 Н´м.
Максимальный крутящийся момент – 10…40 Н´м.

Качественные анкерные болты покрываются защитным антикоррозионным слоем цинка толщиной 40…45 мкм.

В зависимости от предполагаемой эксплуатации анкерные болты разделяют на:

конструктивные или типовые;
расчетные – для конкретных и ответственных задач.

Автор публикации – эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич

Видео описание

Из видео можно узнать как ведет себя анкер в несущем основании:

Разжимной

Этот анкер по бетону представлен лепестковой гильзой со встроенной гайкой на конце. В результате вкручивания болта происходит распирание всего корпуса, кроме кромок. Это объясняет применимость изделий для работ с пористыми и пустотелыми основаниями.

Такой крепеж при желании допустим к демонтажу и повторному использованию. Для сквозного погружения шпильки отверстие под «якорь» сверлится на глубину с запасом в 20 мм. Для расчета берется длина гильзы.

Разжимной крепеж Источник www.obudom.com

Рамные

Эти анкеры предназначены для монтажа оконных переплетов и дверных коробок. Принцип действия «якоря» основан на метизах разжимного типа. Только лепестки смещены в нижнюю часть корпуса. А на верхней отлиты упоры, которые исключают проворачивание и смещение гильзы.

Химические

Такие анкеры представлены болтами или шпильками, которые погружаются в жидкую быстро твердеющую массу с клейкими способностями. В результате нагрузка на метиз распределяется равномерно по всей длине. Это обуславливает установку крепежа в любое основание: плотное, пористое, волокнистое или пустотелое.

Рабочая масса химического анкера — это двухкомпонентная смола синтетического происхождения (второе вещество предназначено для ускорения отвердевания состава). К преимуществам крепежа относят следующее:

высокая прочность соединения;
возможность исключения из состава токсичных веществ;
отсутствие запаха;
твердость сухого остатка без теплового расширения;
применимость практически для любого основания на улице и внутри помещения;
герметичное заполнение пустот в посадочном месте;
сохранение технических характеристик в течение более 50 лет.

Дюбель из застывшей смолы Источник kayrosblog.ru

Правила монтажа

Монтаж начинается с засверливания основания соответствующим анкеру сверлом, чтобы он с некоторым усилием заходил в отверстие, из которого предварительно удаляются остатки строительного мусора. Далее в отверстие молотком забивается анкер. Затем гайка на болте затягивается по максимуму, чтобы обеспечить максимальное расклинивание анкера в основании.

По окончании процесса необходимо отдать гайку и накрутить на шпильку, гайку снова затянуть. При использовании анкеров с химическим принципом действия засверливают отверстие в основании, забивают анкер, а затем вставляют в него шпильку. Ампула в анкере разбивается, и состав в ней намертво приклеивает шпильку.

Талреп для такелажных работ
Краб система для профильных труб: особенности выбора и применения крепежных систем и соединительных элементов
Что такое такелажная скоба? Стандарты размеров, современные виды, правила и особенности выбора

Маркировка

Для того, чтобы определиться с выбором тех или иных анкеров для бетона, размеров, можно рассмотреть маркировку изделий. Допустимая нагрузка указывается в сертификатах на изделия, а на ценниках — физические параметры, которые нужно соблюдать при использовании крепежа. Расшифровка на примере продукта М8 10/35*90 выглядит так:

М8 — диаметр резьбы, нанесенной на стержень болта или шпильки;
10 — диаметр посадочного места и сверла для его высверливания;
35 — допустимая толщина закрепляемой конструкции;
90 — минимальная величина углубления отверстия под якорный фиксатор.

Сверло по бетону Источник www.texnik52.ru
Размеры анкерных болтов по бетону различаются в зависимости от назначения. Так, для бытовых нужд достаточно ограничиться диаметром в 12 мм, а длиной 20 см. Для тяжелых конструкций параметры увеличивают до 20 мм и 35 см соответственно. Это говорит о том, что толщина для закрепляемых конструкций может быть равной 1,5-6 см, а для несущего основания — 5-30 см.

Коротко о главном

Анкерный болт по бетону предназначен для фиксации тяжелых конструкций и оборудования.

Механические анкера различаются по строению. Они могут быть забивными, распорными, клиновыми, раздвижными и рамными. Применяются они для работы с плотными или пористыми основаниями.

Химические анкера бывают ампульными или инъекционными. Первые имеют стеклянный дюбель и небольшое количество жидкой массы. Подходят для монолитного бетона. Вторые актуальны для любого основания, так как смолистое клейкое вещество заполняет практически все пространство посадочного места пока не начнет затвердевать.

Определиться с выбором анкеров по размеру позволит маркировка, по несущей способности — сопроводительная документация.

Важные параметры и виды анкерных болтов

Болты изготавливаются по ГОСТу из легированных сталей повышенной прочности. В целом анкерный болт – это стальной стержень цилиндрической формы длиной 45-225 мм. С одного конца оснащен резьбой, другой является крепежным. Любой анкер выглядит как втулка с распорным элементом, выполненный в виде конической формы гайки.

Когда крепеж ввинчивается в несущую конструкцию для анкера, муфта под его воздействием сильно деформируется, создавая сильное сцепление с основанием. За счет этого вырвать болт из стены можно лишь с ее частью.

Классификация анкерных болтов, помимо их размеров и материала изготовления, производится по следующим параметрам:

метод сцепления в основании – бурильные, забивные, винтовые;
вид фиксации в месте крепления – расширение, трубка, распор;
конструктивные нюансы анкера – цельный, стержневой, сборный, цилиндрический.

Помимо приведенной классификации, анкерные болты по конструктивным особенностям могут быть либо временные, либо постоянные.

Такая хорошая сцепка достигается при наличии упора и достаточной действующей силы трения. Анкерные болты химического типа также держатся еще и за счет смолы, склеивающей болт с анкером.

Существует такая техническая характеристика, как вырывной показатель анкерного болта, показывающий, какое усилие необходимо приложить, чтобы выдернуть болт из анкера. Измеряется прилагемое усилие в килоньютонах, и согласно ГОСТу оно должно превышать 10,5 кН.

Вырыв анкерного болта, как правило, происходит в двух случаях: если болт был вкручен на недостаточное количество оборотов, либо когда произошел вырыв конической гайки. Возможен еще вариант вырыва вместе с дюбелем и фрагментом стены.

Немаловажны также прочность на изгиб и скручивание. Для изгибающего момента анкерного болта эта величина не должна превышать 5-25 нм, для крутящего – 10-40 нм. Чем меньше эти показатели, тем прочнее и жестче болт.