Анкерні болти. Хімічне і механічне кріплення

Вибір способу кріплення відповідальних конструкцій до основ не завжди очевидний, і все ж існують досить універсальні варіанти, які можна використовувати в різних умовах. У статті ми розповімо про різновиди систем анкерного кріплення: хімічних і механічних.
Пристрій і 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, порівнянну з порогом її деформації.

Як приклад можна розглянути рамні анкери, вони найбільш популярні. Конструкція кріплення включає трубку з металевим стрижнем всередині, на одному кінці якого є різьблення, а на іншому — головка під шестигранну або хрестову викрутку. Трубка має поздовжні прорізи, в них встановлено клиновидний елемент з внутрішньою різьбою та внутрішніми шліцами, запобігання провертання при затягуванні. При обертанні стрижня клиноподібна гайка зміщується по осі і мне трубку, розширюючи її в отворі.

Болтові анкери мають той же принцип дії, але іншу конструкцію: клиновидне розширення розміщено на стержні, а гайка розташована на його різьбовому кінці видимої частини кріплення. Такі анкери застосовуються в тих випадках, коли не критичні габарити виступаючій частині кріплення, адже стрижень анкера може бути витягнуть при закріпленні на 3-6 див. 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 іменують болтами Моллі і застосовують для кріплення до листових матеріалів і пустотілих стін. При натягу шпилькою трубка складається в Х-образну конструкцію і, таким чином, кріплення надійно обжимає навіть тонкий цілик.

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

Розрізняють два типи навантаження на анкерний кріплення — тягову і поперечну. І хоча анкери, як правило, не призначені для опору виривання, іноді їх застосовують і в таких умовах, збільшуючи кількість точок для отримання розподіленого кріплення.

Для анкерів різних типів і виробників допустимі навантаження сильно різняться, проте в будь-якому випадку вони прямо пропорційні статичного межі міцності на розтяг металевого сердечника. При розрахунку тягової навантаження також важливу роль відіграє ступінь кришення матеріалу основи, з-за чого можливий зрив кріплення без його руйнування або розхитування анкера і його часткова деформація.

Враховувати слід і рознесення осей багатоточкового кріплення: відстань між анкерами не повинно бути менше 15 діаметрів отвори під них. Це ж правило стосується відстані від краю масиву, в якому анкери закріплюються.

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

Вибір анкерів у залежності від матеріалу основи

Основною вимогою до основи для анкерного кріплення є відсутність еластичності, крихкість і висока твердість матеріалу. Ідеально для анкерного кріплення підходять цегляна кладка і бетон. Менш надійно, але все ж допустимо кріплення анкерами в пустотілих конструкціях — ПГП і шлакоблоке. Обов'язкова умова — довжина анкера повинна бути достатньою для кріплення в другу перегородку (за порожнечею). В інших випадках слід використовувати болти Моллі, в першу чергу це відноситься до фальшстінам і перегородок, зібраним з «сухим» технологій.

Категорично неприйнятно болтове анкерне кріплення до стін з газобетону, черепашнику та подібних їм пористих матеріалів. У таких випадках слід або застосовувати розподілений кріплення сталевих шурупах, або використовувати хімічні анкери. Принцип їх дії простий: отвір шприцуют двокомпонентним клеєм, а потім вставляють сталеву шпильку. При застиганні субстанція збільшується в об'ємі і твердне, забезпечуючи високу стійкість до виривання і локально зміцнюючи структуру матеріалу за рахунок просочення.

Хімічні анкери при будь-якому матеріалі 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 недостатнього, дуже часто з-за перевищення порогу деформації матеріалу основи спостерігається його виражене кришіння.
Є і тонкощі монтажного процесу: отвори потрібно обов'язково очищати, а краще — промивати від бурової крихти. При наявності декількох точок анкерного кріплення для одного вузла, слід проводити спершу попередню фіксацію анкерів у отворах, і тільки потім остаточну їх затягування. В останній важливий порядок: анкери затягуються парами з діаметрально протилежних точок кріплення.
Використання хімічних анкерів

Техніка кріплення хімічними анкерами в цілому простіше, однак точний склад монтажних операцій відрізняється майже у кожного виробника. Правильна підготовка отвори тут важлива як ніде: його спочатку продувають ручною помпою, а потім чистять сталевим йоржиком і знову видувають пил.

Для побутового монтажу використовують анкери, в яких компоненти клею поміщені в запаяну капсулу, разрушаемую при укрученні шпильки. Це найбільш простий тип монтажу, але для складання відповідальних конструкцій він не підходить із-за недостатньо глибокого змішування компонентів.

Для більш міцного кріплення застосовуються склади анкерної хімії, що поставляються в спеціальних двокомпонентних шприцах. В підготовлений отвір робиться ін'єкція складу на половину глибини, після чого масу одним рухом вводиться шпилька або застави стрижень. Цей метод відрізняється не тільки високою міцністю, але і досить економним витратою клею.