«Анкерный крепеж» — это достаточно широкое понятие, объединяющее в себе многочисленные разновидности монтажных соединительных изделий, используемых в процессе выполнения различных строительных и ремонтных работ.
Анкер — специальное «приспособление», предназначенное для устройства временных и постоянных креплений различных элементов (конструкций) к твердому и однородному основанию: бетону, кирпичу, природному камню, дереву, гипсокартону и т.д.
В общем виде анкер представляет собой изделие стержневого типа с резьбой, выполняемое из различных металлических сплавов: стали, алюминия или латуни.
Фиксация и удержание анкера в теле какого-либо материала осуществляется по следующим основным принципам:
■ |
принцип трения: нагрузки и усилия от веса прикрепляемого элемента передаются на материал основания за счет сил трения (распирания, расклинивания); | |
■ |
принцип упора: нагрузки и усилия от веса прикрепляемого элемента уравновешиваются силами сопротивления материала основания разрушению, возникающими на конце устанавливаемого анкера; | |
■ |
принцип склеивания (омоноличивания): нагрузки и усилия от веса прикрепляемого элемента компенсируются за счет касательных напряжений, возникающих по контактирующей с материалом основания поверхностью анкера. |
Рассмотрим основные виды анкерного крепежа, используемых в современном строительстве.
Забивной анкер |
Используется в области высоких нагрузок — при монтаже массивных тяжелых и умеренно тяжелых конструкций и оборудования.
Конструкция: представляет собой «гильзу» из латуни или нержавеющей оцинкованной стали, с одной стороны которой имеется внутренняя резьба для ввинчивания болтов, а с другой – распорная зона, разделенная продольными прорезями на несколько сегментов и внутреннего распорного конуса.
Монтаж/фиксация: устанавливается путем забивания гильзы молотком в заранее подготовленное отверстие. Фиксация анкера осуществляется за счет распирания сегментов распорной зоны в процессе забивки. При последующем ввинчивании в гильзу болта обеспечивается дополнительный распор и, соответственно, дополнительная фиксация анкера.
Материал основания: бетон, полнотелый кирпич, природный камень (только плотные материалы). Для крепления в кирпиче не рекомендуется использование забивных анкеров с диаметром резьбы более 8 мм.
Клиновой анкер |
Используется для крепления различных конструкций и оборудования в области тяжелых и умеренно тяжелых нагрузок. Может использоваться для устройства креплений методом сквозного монтажа (т.е. крепление осуществляется непосредственно через материал устанавливаемой конструкции).
Конструкция: выполняется в виде резьбовой шпильки из нержавеющей оцинкованной стали с распорным «узлом» (цанговая головка с муфтой) на конце.
Монтаж/фиксация: устанавливается путем забивки молотком, с последующей затяжкой гаечным ключом. Момент затяжки можно регулировать с помощью динамометрического ключа. Минимальная толщина прикрепляемого материала — 2 мм (анкер Ø6х40), максимальная – 130 мм
(анкер Ø20х280).
Материал основания: полнотелый бетон, полнотелый кирпич, природный камень.
Анкерный болт с гайкой |
Отличается широкой областью применения. Используется для крепления различных тяжеловесных конструкций, несущих консольных балок, крупногабаритного промышленного оборудования, антенно-мачтовых конструкций, перильных и барьерных ограждений и т.п. Может быть использован для выполнения креплений методом сквозного монтажа.
Конструкция: классическая конструкция анкерного болта состоит из металлического стержня с метрической резьбой и конусообразным концом (хвостовиком), шестигранной гайки с шайбой и подвижной цилиндрической муфты с прорезями в продольном направлении, доходящими до края муфты.
Монтаж/фиксация: фиксация анкера достигается за счет того, что при закручивании болта конусообразный наконечник (хвостовик) «входит» внутрь муфты, постепенно деформируя ее у основания. В результате этого «лепестки» муфты, ограниченные продольными прорезями, раздвигаются в разные стороны, обеспечивая тем самым жесткую посадку анкера в теле материала основания. Для обеспечения безопасной эксплуатации рабочая нагрузка на анкер не должна превышать 30% от максимального вырывающего усилия.
Материал основания: полнотелый бетон, полнотелый кирпич, природный камень.
Анкер с ударным распором |
Используется для крепления различных строительных конструкций методом сквозного монтажа. Комбинирует в себе свойства каждого из трех вышеперечисленных типов анкерного крепежа.
Конструкция: представляет собой металлический стержень одна часть которого выполнена в виде резьбовой шпильки с навинчиваемой шестигранной гайкой, а другая — в виде цилиндрической гильзы с четырехсегментной распорной частью.
Монтаж/фиксация: внутрь стержня вставлен гвоздь, ударное воздействие по которому приводит к распиранию «лепестков» распорной части, благодаря чему обеспечивается жесткая фиксация анкера в теле основания. Рабочая нагрузка, воспринимаемая анкером, не должна превышать 25-30% от максимального вырывающего усилия. Не рекомендуется выполнять данный крепеж при наличии трещин в материале основания.
Материал основания: полнотелый бетон, полнотелый кирпич, природный камень.
Химический анкер |
Относительно молодой вид анкерного крепежа, значительно расширяющий область применения всех вышеперечисленных механических анкеров. Помимо выполнения высокопрочных анкерных соединений химические анкера используется при ремонте, усилении и реконструкции зданий и сооружений, а также при реставрации памятников архитектуры, где с их помощью реализуются следующие виды работ: структурное укрепление бетонных и каменных конструкций, поврежденных трещинами; устройство новых перекрытий методом наращивания; склеивание различных бетонных конструкций; восстановление поврежденных железобетонных конструкций мостов и др.
Химические анкера бывают двух видов: ампульные и инъкционные. В первом случае химический связующий состав находится в стеклянной ампуле, которая вставляется в пробуренное отверстие перед установкой анкерного стержня. Применение инъецирующего анкера реализуется при помощи специального монтажного пистолета, в котором в двух отдельных картриджах находятся отвердитель и синтетическая смола. Данные компоненты смешиваются внутри пистолета непосредственно при монтаже. Полученная двухкомпонентная смесь вводится в заранее подготовленное отверстие, после чего устанавливается анкерный стержень. После отвердения раствора мы получаем омоноличенное соединение, с прочностью которого не сможет посоперничать ни один из известных видов механического анкерного крепежа.
Материал основания: полнотелый бетон, пористые и ячеистые бетон (пенобетон, газобетон, шлакобетон и т.п.), полнотелый кирпич, пустотный кирпич и керамический камень, природный камень (гранит, мрамор, известняк).