Фундаментный анкер-болт: особенности изделия и его применения

Фундаментные болты-анкеры – специальное изделие, обеспечивающее надежный крепеж между фундаментом и конструкцией стены. Главная его задача – передать нагрузку каркаса бетонному основанию.

Содержание

1 Что такое фундаментные болты-анкеры
- 1.1 Строение изделия
- 1.2 Преимущества и недостатки
2 Разновидности
3 Применение таких метизов
4 Установка креплений
- 4.1 Расчет материалов
- 4.2 Технология
5 Популярные марки изделий

Что такое фундаментные болты-анкеры

Конструкции такого рода в первую очередь имеют промышленное назначение и предназначены для фиксации на бетон металлических конструкций – станков, машин и другого промышленного оборудования. По сути, они выполняют роль закладных. И данная статья расскажет вам подробно о размерах, длине, весе фундаментных болтов (анкеров).

О том, что собой являет фундаментный анкер, расскажет это видео:

Строение изделия

Принципиально конструкция фундаментного болта не отличается от обычного анкера:

штырь с насечкой – заводится в стену сооружения или является крепежным элементом для механизма;
якорная часть – расширение, замоноличенное в бетонное основание;
верхняя часть анкера может сильно отличаться по форме и определяется назначением.

Принцип крепления, обеспечивающий удержание конструкции, также полностью соответствует понятию анкер – якорь. Действовать могут 3 силы:

трение – крепеж воспринимает нагрузку от конструкции и передает ее монолитному основанию за счет сил трения, возникающих при распирании. Что, собственно, и обуславливает обязательное наличие расширяющейся части;
упор – нагрузка, воспринимаемая крепежом и компенсируемая сопротивлением самого материала;
склеивание – нагрузка, компенсированная за счет напряжения в месте контакта материала основания и анкера. Этот фактор действует в химических анкерах фундаментных и в тех случаях, когда конструкционная форма не предусматривает упора.

Конструкцию и размерные параметры фундаментных болтов-анкеров регламентирует ГОСТ 24379.1-80 и ГОСТ 24379.0-80.

Поскольку крепеж предназначен для фиксации тяжелых конструкций в очень плотных материалах, его прочность должна быть выдающейся. Обычно для этого применяют качественную или высококачественную углеродистую сталь, а также низколегированную. Возможно выполнение анкеров из нержавеющей стали, но, как правило, такие изделия производятся на заказ. Крепеж допускается применять только оцинкованный.

Преимущества и недостатки

Изделия такого рода отличаются узкой специализацией. В своей области фундаментные болты не знают конкуренции, однако в других сферах не применяются.

К преимуществам анкеров можно отнести:

очень высокую несущую способность;
большое разнообразие конструкций. Способы крепления оборудования разные, так что изделия выпускаются с большим диапазоном конструктивных отличий;
предполагается 2 метода монтажа. Что позволяет использовать болты и при строительстве, и на более поздних стадиях;
большой размерный ряд – в зависимости от целей выпускаются изделия длиной от 15 см до 5 м;
несмотря на то что для изготовления используется качественная сталь, стоимость изделий относительно доступна.

Недостатки изделия:

фундаментный анкер не универсален. Область его применения ограничена монтажом конструкций на бетонное основание;
использование его требует определенных знаний, поскольку здесь важен точный расчет с учетом материала фундамента, особенностей конструкции, метода монтажа и многого другого.

Далее рассмотрены типы фундаментных болтов.

Разновидности

Как бы просто ни был устроен монолитный фундамент, на деле оказывается, что здесь действуют множество факторов, заметно влияющих на надежность крепления. Соответственно, и фундаментные болты имеют множество разновидностей.

По конструктивным особенностям

По конструктивным особенностям фундаментный анкерный болт разделяют на следующие виды.

Изогнутый – состоит из шпильки, шайбы и двух гаек. Один конец штыря имеет изогнутую форму – крюк. Согласно ГОСТ максимальная длина изделия достигает 180 см. Применяется анкер для крепления металлических и железобетонных конструкций. Шайба может быть разных размеров для оборудования с разными монтажными отверстиями. Применяют крепеж, если высота фундамента не зависит от глубины заделки анкера.
С анкерной плитой – на нижнем резьбовом конце штыря имеется анкерная плита, закрепляемая при помощи резьбовых гаек. Плита и обуславливает надежность крепления в бетоне. Строение может иметь разное, что определяется строением фундамента. Максимальная длина изделия – 5 м. Используется анкер для крепления металлических и железобетонных конструкций. Этот вариант устанавливается для бетонирования. Имеет меньшую глубину заделки, а поэтому применяется тогда, когда высота основания зависит от глубины заделки.
Составной с анкерной плитой – в дополнении к резьбовой шпильке и анкерной плите появляется муфта, что позволяет соединить две части анкерного болта. Таким образом выполняют стяжку двух конструкционных элементов, монтируемых методом поворота или надвижки. Общая схема монтажа такова: в фундамент бетонируют часть шпильки с муфтой, затем устанавливают механизм и вкручивают верхнюю часть в муфту. Длина вкручивания составляет не менее 1,6 от диаметра резьбы.
Съемный – монтируется в заливной фундамент. Анкерная плита может иметь разные исполнения: сварная, литая, плоская анкерная плита. Этот вариант разработан для фиксации в бетонный, кирпичный или каменный фундамент. Чаще всего их используют для крепления прокатного оборудования, поскольку оно подвергается высокой динамической нагрузке. Также съемный крепеж требуется в тех случаях, где, как показывает практика, болты придется заменять со временем. Съемный болт монтируется несколько иначе: в фундамент бетонируют только анкерную часть, а шпильку устанавливают после обустройства фундамента.
Прямой – самая простая модификация, состоящая из металлического штыря и гайки. Длина может достигать 140 см. Этот вариант рассчитан на установку в готовый твердый фундамент, когда деформационные нагрузки исключаются. Прямой анкер крепят на клеевой или цементный раствор и удержание он обеспечивает за счет сил склеивания. Обычное их применение – строительные работы.
Распорный с коническим концом – устанавливается в готовый фундамент, предварительно для него высверливается отверстие. Фиксируется крепеж при помощи разжимных цанг или цементным раствором. Крепеж также используют в строительных работах, но при сооружении конструкций, подвергаемых вибрационной нагрузке.

Фундаментный анкер-болт (разновидности)

По условиям эксплуатации

Крепеж различается по условиям эксплуатации:

расчетные – анкер воспринимает нагрузку, возникающую при работе оборудования, и передает ее фундаменту;
конструктивные – их главной задачей является обеспечение стабильной работы механизмов и предотвращение случайных сдвигов. При этом стойкость к опрокидыванию или смещению обеспечивается главным образом весом самой конструкции или машины.

По методу установки

По методу установки различают такие виды фундаментных болтов:

устанавливаемые до бетонирования – большинство видов закрепляются таким образом: изогнутые, с анкерной плитой и так далее;
устанавливаемые в готовый фундамент – это прямые и распорные. Для их монтажа необходимо высверливать отверстие в бетоне. Анкер, который фиксируется в готовое основание, запрещается использовать при возведении высотных зданий, поскольку ветровая нагрузка для них является основной.

Производство фундаментных анкерных болтов запечатлено в этом видео:

Применение таких метизов

Область использования фундаментного анкера обусловлена его качествами: высокой несущей нагрузкой и долговечностью. Ограничивается применение материалом основания.

Монтировать крепеж можно только в тяжелые плотные материалы:

бетон – тяжелый и особо тяжелый;
природный камень;
полнотелый кирпич, в пустотелый крепление запрещается.

Несмотря на специфичность очень многие работы выполняются с применением анкеров, причем как крупные промышленные, так и бытовые:

в первую очередь, это монтаж промышленного оборудования: станков, машин, прессового и электротехнического оборудования и так далее;
при ремонте фундаментов – болтами новые фрагменты скрепляют со старыми;
при монтаже балочного ростверка – при этом анкер фиксируют в свае, а к нему закрепляют затяжки. Такой метод, кроме надежности обеспечивает еще и отсутствие холодовых мостиков;
анкеры монтируют цоколь при укладке с тем, чтобы использовать их в качестве крепежа облицовочного материала. Этот вариант надежней, чем закладка крюков под облицовку;
в быту фундаментный болт чаще всего используют при креплении навесного габаритного оборудования. Анкер прочнее и долговечнее, чем саморезы с дюбелями.

Установка креплений

Перед монтажом чего бы то ни было с применением фундаментных болтов-анкеров, необходимо производить точные расчеты. Каждое изделие предполагает определенную нагрузку и условия эксплуатации, что необходимо учитывать.

Расчет материалов

Чтобы рассчитать необходимые параметры крепежа, нужно знать:

статическую и динамическую нагрузку, которым – по условиям эксплуатации, подвергается оборудование;
расчетную способность изделия к растяжению;
предельную нагрузку на сжатие;
условия эксплуатации – если конструкция будет использоваться при температуре не ниже -40 С, то анкер может быть выполнен из сталей марок ВСт3кп2, ВСт3пс2, Ст20. Если предполагается температура до -65 С, то стали 09Г2С-8, 10Г2С1-8. При креплении аппаратов, предназначенных для обработки или хранения взрывоопасных веществ, необходимы изделия из стали ВСт3пс3;
площадь поперечного сечения – рассчитывается из тех требований по прочности, которое необходимы для надежной фиксации оборудования. Причем для статических и динамических нагрузок формулы применяются разные;
усилие предварительной затяжки – также определяется с учетом вида нагрузки: статическая или динамическая;
глубину заделки – определяется нагрузкой и весом закрепляемых элементов;
шаг между болтами – рассчитывается как 2 глубины заделки в обычном случае.

Только после тщательных предварительных расчетов, можно приступать к закладке элементов.

Технология

Сама по себе процедура установки анкеров в фундамент несложна и в частном строительстве часто выполняется самостоятельно.

Ориентируясь на план здания, размечают места установки. Фундаментные болты нужны только при монтаже капитальных стен. Под дверными проемами, например, они не устанавливаются.
После сооружения опалубки фундамент заливают бетоном, пока материал не схватился, но уже обладает достаточной вязкостью, в него погружают анкеры. Заглублять болт разрешается не более чем на половину, а лучше меньше. Над поверхностью будущего фундамента должно оставаться не менее 6 см. Резьбовую часть крепежа рекомендуется обернуть пленкой.
Расстояние между болтами составляет величину, равную сумме 2 глубин.
Анкеры выставляются строго по вертикали. При больших их размерах используют специальные устройства.
Болты формируют в блок. Для этого подготавливают металлическую или деревянную пластину, высверливают в ней отверстия и закрепляют на болты.

Возможна установка прямых болтов на клей – силоксановый или эпоксидный. Отверстия под анкеры высверливают в уже застывшем фундаменте, заливают клеем и погружают в отверстия также песчано-цементный раствор.