Как правильно сделать расчет анкерного болта. WikiСтатья.
Анкерный болт, клиновой анкер, рамный анкер — это эффективные крепёжные изделия, которые должны прочно закрепляться в несущем основании и удерживать прикрепляемую конструкцию.
Для быстрого перехода на крепеж анкерной техники указываем доп.ссылки здесь:
клиновой анкер, анкерный болт, с гайкой и крюком, рамный анкер
Применение анкерного болта и возможные разрушения при эксплуатации
Вот только несколько примеров применения анкеров:
- установка металлической обрешётки или других конструкций к бетонной кирпичной поверхности
- монтаж различных элементов к стене, которая представляет из себя сэндвич из нескольких по своей структуре и плотности оснований
- надежное крепление конструкций, на которые подразумевается воздействие как на скручивание, так и на вырывание
Подбирая тип и размер анкера, надо учитывать следующие факторы: характеристики несущей поверхности и ожидаемые нагрузки
В первом случае возможны такие разрушения, когда анкер выдергивается вместе с куском стены из-за её хрупкости. Следовательно, при монтаже надо подбирать достаточно длинный анкерный болт, который нанизывает на себя длину хрупкого материала и прочно зафиксируется в плотном (бетон, кирпич).
Например, нередко, вбив клиновой анкер на треть его длины в твердую рабочую поверхность, две третьи способны держать нагрузку от прикрепляемой конструкции (из газобетона, древесины). В то же время анкерный болт не имеет свободной длины и применяется для фиксирования, например, металлических листов до 5 мм, которые уже сами по себе создают большую нагрузку из-за удельного веса материала.
Ниже приведена таблица для расчета клинового анкера, где учитывается толщина прикрепляемого элемента и необходимая глубина анкеровки, при которой крепёж будет выдерживать соответствующую вырывающую силу.
|
Размер клинового анкера |
Резьба |
Длина анкера, мм |
max толщина прикрепл. материала, мм |
Диаметр сверла |
Глубина анкеровки, мм |
min вырывающая сила, kН (бетон В25) |
Вес 1000 шт, кг |
| 6х40 | М6 | 40 | 5 | 6 | 35 | 1,4 | 9,98 |
| 6х60 | М6 | 60 | 30 | 6 | 35 | 1,4 | 14,00 |
| 6х80 | М6 | 80 | 50 | 6 | 35 | 1,4 | 18,00 |
| 8х50 | М8 | 50 | 10 | 8 | 40 | 1,6 | 22,00 |
| 8х80 | М8 | 80 | 40 | 8 |
40 |
3,3 |
34,00 |
| 8х90 | М8 | 90 | 55 | 8 | 40 | 3,3 | 34,60 |
| 8х105 | М8 | 105 | 65 | 8 | 40 | 3,3 | 44,00 |
| 8х120 | М8 | 120 | 80 | 8 | 40 | 3,3 | 49,30 |
| 10х65 | М10 | 65 | 15 | 10 | 45 | 5,0 | 43,00 |
| 10х80 | М10 | 80 | 35 | 10 | 45 | 53,00 | |
| 10х95 | М10 | 95 | 50 | 10 | 45 | 5,0 | 62,00 |
| 10х120 | М10 | 120 | 75 | 10 | 45 | 5,0 | 77,00 |
| 10х130 | М12 | 130 | 70 | 10 | 45 | 5,0 | 84,00 |
| 12х100 | М12 | 100 | 45 | 12 | 55 | 5,0 | 93,00 |
| 12х120 | М12 | 120 | 65 | 12 | 55 | 6,0 | 111,00 |
| 12х135 | М12 | 135 | 75 | 12 | 55 | 6,0 | 125,00 |
| 12х150 | М16 | 150 | 95 | 12 | 55 | 6,0 | 138,00 |
| 16х105 | М16 | 105 | 45 | 16 | 60 | 7,5 | 174,00 |
| 16х140 | М16 | 140 | 80 | 16 | 60 | 9,4 | 229,00 |
| 16х180 | М16 | 180 | 120 | 16 | 60 | 9,4 | 292,00 |
| 16х220 | М16 | 220 | 160 | 16 | 60 | 9,4 | 355,00 |
| 20х160 | М20 | 160 | 40 | 20 | 100 | 12,3 | 406,00 |
| 20х200 | М20 | 200 | 130 | 20 | 75 | 12,3 | 505,00 |
| 20х300 | М20 | 300 | 225 | 20 | 75 | 12,3 | 751,00 |
Второй вид разрушения, который может встречаться при неправильном подборе типа и размера анкера, — это разрушение по телу крепежа. То есть происходит деформация самого анкера, когда его часть остается в стене, а другая — снаружи.
Немаловажно здесь и качество материала, из которого изготовлен крепёж.
Если нагрузки заведомо высокие или речь идёт об ответственном строительстве, лучше сразу рассматривать высокопрочные анкеры
Много лет на рынке крепеж представлен в китайском и европейском исполнении. Разница колоссальная! Безусловно, есть множество конструкций, где применение наиболее доступных анкеров будет вполне достаточно. Если же Вы строите «для себя» или прописаны строгие требования по эксплуатации в заключенном Вами договоре на выполнение работ, то качественный крепеж будет надежен и гарантирует результат.
На сайте ГОСКРЕП они представлены в разделе «Профессиональный крепёж / Анкеры».
Расчеты при определении размера анкерного болта
Итак, важно учитывать все нагрузки. Их разделяют на два типа: статические и динамические. К первым относим вес самой конструкции; вторым характерны импульсивные, ударные нагрузки, применимые в зависимости от протяженности по времени, точки приложения, направления.
Для обеспечения надежности конструкции рабочая нагрузка на крепёж не должна превышать 25% от вырывающей силы.
Рассмотрим самый простой пример.
Необходимо повесить кухонный шкаф. Его масса вместе с духовкой, коробкой и всякой утварью составит 100 кг. Анкерный болт при этом необходим такой, чтобы выдержать нагрузку равной четырём массам этого шкафа:Р = m (масса, кг) × 4 (чтобы соблюсти правило выше) × g (Ускорение свободного падения = 9,81 м/с²)
P = 100 кг × 4 × 9,81 м/с² = 3 924 кг х м/с²,
а кг × м/с² = Н (Ньютон), что в итоге и составляет 3,924 кН
Если несущая поверхность имеет трещины или иные допустимые повреждения, то вычисленную нагрузку надо умножить на 0,6. То есть один и тот же анкерный болт в плотной поверхности выдержит 3,924 kН, а с дефектами — только 2,35 kН.
Чтобы вычислить нагрузку на узел, которую создает, например, подвешенный элемент массой m (кг) на расстоянии l (плечо силы, м), воспользуйтесь формулой
M = m x g x l
Технические характеристики крепежа из анкерной техники
Ниже приведены таблицы для анкерного болта и клинового анкера, где указаны расчетные усилия на вырыв и срез в зависимости от материала несущей поверхности и диаметра крепежа.
Технические характеристики клинового анкера
| Диаметр анкера, мм | М6 | М8 | М10 | М12 | М16 | М20 | |
|
Бетон В20 без трещин |
Расчётное усилие на вырыв, kН |
4,20 | 6,00 | 10,70 | 13,30 | 23,30 | 33,30 |
|
Расчётное усилие на срез, kН |
4,00 | 7,30 | 11,60 | 16,80 | 31,40 | 49,00 | |
|
Бетон В20 растянутая зона, с раскрывающимися трещинами |
Расчётное усилие на вырыв, kН |
2,20 | 3,30 | 6,00 | 8,00 | 16,70 | 20,00 |
|
Расчётное усилие на срез, kН |
4,00 | 7,30 | 11,60 | 16,80 | 31,40 | 49,00 | |
Параметры монтажа клинового анкера
| Диаметр бура, мм | М6 | М8 | М10 | М12 | М16 | М20 |
| Глубина бурения, мм | 55 | 65 | 70 | 90 | 110 | 130 |
| Глубина установки, мм | 49 | 58 | 62 | 82 | 102 | 121 |
|
Диаметр отверстия в прикрепляемой детали, мм |
7 | 9 | 12 | 14 | 18 | 22 |
| Момент затяжки, Нм | 8 | 15 | 30 | 50 | 100 | 200 |
|
Стандартное расстояние между анкерами, мм |
120 | 141 | 180 | 210 | 246 | 303 |
|
min расстояние между анкерами, мм |
50 | 55 | 60 | 70 | 90 | 110 |
|
стандартное расстояние до края, мм |
60 | 71 | 90 | 105 | 123 | 152 |
| min расстояние до края, мм | 45 | 50 | 55 | 60 | 70 | 130 |
Технические характеристики анкерного болта
| Размер анкера, мм | М6,5 | М8 | М10 | М12 | М14 | М16 | М20 | |
| Бетон В20 |
Расчётное усилие на вырыв, kН |
0,7 | 1,4 | 2,1 | 2,8 | 3,1 | 4,2 | 5,6 |
|
Расчётное усилие на срез, kН |
1,1 | 2,5 | 4,5 | 7,3 | 8 | 8,8 | 10,5 | |
| Кирпич М150 |
Расчётное усилие на вырыв, kН |
0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | - |
|
Расчётное усилие на срез, kH |
0,65 | 1 | 1,2 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | - | |
Третье разрушение характерно при неправильном выборе рамного анкера и других узлов, где возможна деформация по границе сцепления крепежа с базовым материалом, то есть анкер фактически выдергивается из отверстия под воздействием постоянных динамических нагрузок. В этом случае крепежу не хватает длины, чтобы прочно удерживать прикрепленную конструкцию, даже если её вес невелик.
Из таблиц ниже Вы можете подобрать размер рамного анкера, зная толщину прикрепляемой конструкции, а также при наличии данных о нагрузках на вырыв или срез.
Параметры монтажа анкерного болта
| Размер анкера, мм | М6,5 | М8 | М10 | М12 | М14 | М16 | М20 |
|
Диаметр резьбы, мм |
М5 | М6 | М8 | М10 | М10 | М12 | М16 |
| Диаметр бура, мм | 6,5 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 20 |
|
min глубина отверстия, мм |
40 | 50 | 60 | 70 | 75 | 80 | 90 |
| Отверстие в прикрепляемой детали, мм | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 | 17 | 21 |
| min толщина материала основания, мм | 60 | 70 | 80 | 90 | 95 | 100 | 120 |
| Размер гайки под ключ, мм | 8 | 10 | 13 | 15 | 15 | 19 | 24 |
| Критическое расстояние до края, мм | 40 | 55 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
| Критическое осевое расстояние, мм | 45 | 60 | 70 | 75 | 80 | 90 | 95 |
| Момент затяжки в бетоне, Нм | 5 | 8 | 25 | 40 | 45 | 50 | 80 |
| Момент затяжки в кирпиче, Нм | 2,5 | 4 | 12,5 | 20 | 22,5 | 25 | - |
Технические параметры рамного анкера
| Размер рамного анкера | MF 8 | MF 10 | |
| Диаметр бура, мм | 8 | 10 | |
| min глубина установки, мм | 45 | 50 | |
| min глубина отверстия, мм | глубина установка + 5 см | ||
| Момент затяжки, Нм | 4 | 8 | |
| Шлиц | Pz 2 | Pz 3 | |
| Расчётная нагрузка в бетоне В20 | на вырыв, kH | 1,4 | 1,7 |
| на срез, kH | 0,4 | 0,5 | |
| Расчётная нагрузка в полнотелом кирпиче М150 | на вырыв, kH | 0,6 | 0,8 |
| на срез, kH | 0,4 | 0,5 | |
| Расчётная нагрузка в пустотелои кирпиче М150 | на вырыв, kH | 0,4 | 0,5 |
| на срез, kH | 0,2 | 0,3 | |
| Расчётная нагрузка в ячеистом бетоне В3,5 | на вырыв, kH | - | 0,1 |
| на срез, kH | - | 0,1 | |
Итак, чтобы ответить на вопрос «как правильно подобрать анкерный болт», надо учесть материал и особенности поверхности, к которой прикрепляется метиз, и нагрузки, их характер воздействия на узел. А данные таблиц и формулы в данной статье помогут сделать элементарные расчеты.
goskrep.ru
Нагрузка на болт на разрыв
Время чтения: 6 мин.Анкерный болт является крепежным элементом, на который можно подвесить те или иные тяжелые предметы к стенам и потолку. Он обеспечивает надежность крепления. Однако какую именно нагрузку может выдержать анкерный болт, например М10, и как правильно его монтировать, предстоит выяснить подробнее.
Виды и технические характеристики анкерных болтов
Анкерные болты классифицируют на несколько групп, но основным критерием является принцип крепления:
- Механические. Закрепляются в основании методом распорки. Сначала в стене или потолке перфоратором высверливают отверстие. В него вставляют анкер, а затем ввинчивают болт.
- Химические. Представляет собой клеевой крепеж. Чтобы добиться прочного соединения с основанием, болты погружают в полимерный клеевой раствор, который предварительно помещают в подготовленное отверстие. Он затвердевает, эффективно скрепляя между собой болт с основанием. Прочность соединения достигается за счет адгезии – проникновения состава в поры основания. Для монтажа химического анкера требуется пистолет и клей, помещенный в баллон с узким коническим носиком. с помощью этих приспособлений клее выдавливают в отверстие. Есть разновидности химически анкера с клеевой капсулой, которая разбивается при вкручивании в отверстие болта.
Анкерный болт представляет собой стержень в виде цилиндра длиной 45-225 мм, с резьбой на одном конце. Анкер визуально напоминает втулку с распорным элементом по типу конической гайки. Производство метизов осуществляется из высококачественной легированной стали, в соответствии с требованиями ГОСТа.
Из главных технических характеристик, которые определяют эксплуатационные качества анкера следует особенно выделить вырывное усилие. Этот параметр указывает, какое усилие необходимо приложить к метизу, чтобы вытащить его из посадочного гнезда. Единицей измерения являются килоньютоны. ГОСТ требует, чтобы значение было больше 10,5 кН. Помимо вырывного усилия, учитывают также прочность на изгиб и скручивание. Величина изгибающего момента, оказывающего воздействие на болт, не должна быть больше 5-25 нм, а крутящего – более 10-40 нм. Чем меньше цифры, указанные в характеристиках, тем надежнее и жестче будет закреплен крепежный элемент.
Параметры монтажа анкерного болта
Если анкерные болты выбраны в качестве крепежного элемента, необходимо определиться с тем, какие именно метизы следует использовать. Это можно выяснить, обратившись к соответствующим нормативным документам, а именно ГОСТу. В нем указаны все технические характеристики. Помимо массы и размеров болта, в ГОСТе, например, указывают уровень предельной нагрузки на разрыв. Из следующей ниже таблицы можно узнать дополнительные параметры, включая минимальную толщину прикрепляемого объекта и диаметр бура, который нужно использовать для подготовки отверстия.
| Типоразмер | Диаметр бура, мм | Диаметр резьбы, мм | Глубина резания, мм | Высота, м | Длина, мм | Минимальная толщина прикрепляемого объекта, мм |
| M5×6,5×18 | 6,5 | M5 | 20 | 10 | 18 | 3 |
| M5×6,5×25 | 6,5 | M5 | 25 | 15 | 25 | 5 |
| M5×6,5×36 | 6,5 | M5 | 40 | 25 | 36 | 8 |
| M5×6,5×56 | 6,5 | M5 | 60 | 25 | 56 | 28 |
| M5×6,5×75 | 6,5 | M5 | 80 | 25 | 75 | 47 |
| M6×8×25 | 8 | M6 | 30 | 17 | 25 | 3 |
| M6×8×40 | 8 | M6 | 45 | 25 | 40 | 12 |
| M6×8×65 | 8 | M6 | 70 | 25 | 65 | 37 |
| M6×8×85 | 8 | M6 | 90 | 25 | 80 | 57 |
| M6×8×100 | 8 | M6 | 105 | 25 | 100 | 70 |
| M6×8×120 | 8 | M6 | 125 | 25 | 120 | 90 |
| M8×10×40 | 10 | M8 | 45 | 30 | 40 | 5 |
| M8×10×50 | 10 | M8 | 60 | 35 | 50 | 12 |
| M8×10×60 | 10 | M8 | 65 | 40 | 60 | 15 |
| M8×10×77 | 10 | M8 | 80 | 30 | 77 | 40 |
| M8×10×97 | 10 | M8 | 100 | 30 | 97 | 60 |
| M8×10×125 | 10 | M8 | 130 | 35 | 125 | 85 |
| M8×10×130 | 10 | M8 | 135 | 35 | 130 | 90 |
| M8×10×150 | 10 | M8 | 155 | 35 | 150 | 110 |
| M10×12×60 | 12 | M10 | 70 | 40 | 60 | 15 |
| M10×12×75 | 12 | M10 | 85 | 45 | 75 | 25 |
| M10×12×99 | 12 | M10 | 110 | 45 | 99 | 50 |
| M10×12×129 | 12 | M10 | 140 | 45 | 129 | 80 |
| M10×12×150 | 12 | M10 | 160 | 45 | 150 | 100 |
| M10×12×180 | 12 | M10 | 190 | 45 | 180 | 130 |
| M10×12×200 | 12 | M10 | 210 | 45 | 200 | 150 |
| M12×16×65 | 16 | M12 | 70 | 35 | 65 | 20 |
| M12×16×111 | 16 | M12 | 120 | 35 | 111 | 65 |
| M12×16×147 | 16 | M12 | 155 | 35 | 147 | 100 |
| M12×16×180 | 16 | M12 | 190 | 35 | 180 | 135 |
| M12×16×220 | 16 | M12 | 230 | 35 | 220 | 175 |
| M12×16×300 | 16 | M12 | 310 | 50 | 300 | 240 |
| M12×16×360 | 16 | M12 | 375 | 50 | 360 | 300 |
| M16×20×75 | 20 | M16 | 85 | 40 | 75 | 25 |
| M16×20×107 | 20 | M16 | 120 | 40 | 107 | 55 |
| M16×20×151 | 20 | M16 | 165 | 40 | 151 | 100 |
| M16×20×200 | 20 | M16 | 215 | 40 | 200 | 150 |
| M16×20×250 | 20 | M16 | 265 | 40 | 250 | 200 |
| M16×20×300 | 20 | M16 | 315 | 40 | 300 | 250 |
| M16×20×360 | 20 | M16 | 375 | 50 | 360 | 300 |
| M20×24×300 | 24 | M20 | 320 | 60 | 300 | 220 |
| M20×24×360 | 24 | M20 | 380 | 60 | 360 | 280 |
Основными критериями при подборе анкеров служат их размеры. При подборе болтов учитывают массу объекта, который будет удерживать анкер. Если вес предмета большой, то анкер должен быть более длинным и большим в диаметре. Не оставляют без внимания и толщину стены, иначе длинный болт пробьет стены или потолок и выйдет с другой стороны.
Анкерный болт максимального диаметра распорной втулки имеет наивысшую несущую способность, однако, их следует фиксировать только в прочных, надежных основаниях, поскольку параметры конструкции также определяют, выдержит ли она вес фиксируемого предмета.
Таблица допустимых нагрузок и веса
От размера анкерного болта напрямую зависят такие характеристики, как допустимые нагрузки, вес и разрывное воздействие. Ниже следует таблица, по которой можно определить эти параметры.
| Диаметр анкерного болта, мм | М6 | М8 | М10 | М12 | М16 | М20 | |
| Бетон М250 (В20) без трещин | Расчетное усилие на вырыв, кН | 4,2 | 6 | 10,7 | 13,3 | 23,3 | 33,3 |
| Расчетное усилие на срез, кН | 4 | 7,3 | 11,6 | 16,8 | 31,4 | 49 | |
| Допустимая нагрузка, кг | 428 | 612 | 1092 | 1357 | 2377 | 3398 | |
| Бетон М250 (В20) с трещинами | Расчетное усилие на вырыв, кН | 2,2 | 3,3 | 6 | 8 | 16,7 | 20 |
| Расчетное усилие на срез, кН | 4 | 7,3 | 11,6 | 16,8 | 31,4 | 49 | |
| Допустимая нагрузка, кг | 224 | 337 | 612 | 816 | 1704 | 2041 | |
Расчеты при определении размера анкерного болта
Чтобы выяснить, какой анкерный болт необходим в конкретной ситуации, следует учесть все нагрузки, а они бывают статическими и динамическими. К статическим нагрузкам относится сила, с которой объект воздействует на анкер в зависимости от веса. К динамическим нагрузкам относятся импульсные и ударные нагрузки. Они определяются временем, точкой приложения и направления прикладываемой силы. Объект на стене будет зафиксирован прочно и надежно, если нагрузка, которая оказывается на него, будет не более 25% от вырывающей силы.
Понять, как проводятся расчеты, можно на примере.
К примеру, на кухне нужно подвесить шкафчик. Вес объекта, включая содержимое, например продукты и посуду, составляет 25 кг. Так как анкер должен выдерживать четырехкратную нагрузку, расчет будет выглядеть следующим образом:
Р = m (масса объекта, кг) × 4 (согласно правилу) × g (9,81 кН/кг) = 25 кг × 4 × 9,81 кН/кг = 0,981 кН
Значение действительно при условии, что основание, в которое вбивается анкер, не имеет повреждений. Если же бетонная стена имеет трещины или какие-либо другие дефекты, полученный результат необходимо умножить на коэффициент 0,6. Отсюда получаем, что в поврежденной стене анкер выдерживает нагрузку 0,59 кН.
Если нужно вычислить нагрузку, которая создается подвешенным объектом массой m на определенном расстоянии l, следует воспользоваться формулой: M=m×g×l.
Определение величины предварительной затяжки анкерных болтов
Анкеры затягивают в соответствии с величиной предварительной затяжки F. При динамических нагрузках на болт этот параметр принимается равным 1,1P, при статических – 0,75P. P – это расчетная нагрузка, действующая на крепеж, формула расчета которой была приведена в предыдущем разделе.
Если затяжка болта производится стандартным ручным инструментом при его монтаже в стальную колонну или подобные конструкции, то величину предварительной затяжки анкерных болтов рассчитывают с учетом предельного усилия, оказываемого на крепежный элемент. Чем производится монтаж анкеров, можно узнать в приложении 8 Пособия к СНиП 2.09.03-85.
Пошаговая схема установки анкерных болтов
Даже если при выборе анкерного болта учтены размеры и масса объекта, который будет установлен с помощью данного крепежного элемента, в случае неправильного монтажа он не выдержит оказываемой на него нагрузки. Чтобы анкер был закреплен надежно, при его установке необходимо соблюдать ряд правил.
Монтаж анкерного крепежа проводится пошагово следующим образом:
- В основании, на которое будет устанавливаться объект, нужно просверлить отверстие такого диаметра, чтобы втулка анкера входила в него плотно. Чтобы не ошибиться с размерами отверстия, следует посмотреть в таблице, каков диаметр отверстия для конкретного анкера. Отверстие проделывают перфоратором или ручным инструментом типа бура.
- Отверстие, которое высверлено в стене или потолке, необходимо очистить от кусков рассверленного основания, попавших внутрь, так как скопившаяся в глубине отверстия пыль не даст углубить анкер на всю длину. Сделать это можно с помощью спринцовки, пылесоса или миниатюрного ершика. При установке анкера в очищенное отверстие повышается надежность монтажа.
- После того как отверстие тщательно освобождено от мусора, устанавливают анкерный болт. Отдельные специалисты рекомендуют монтировать анкер с уже зафиксированным на нем объектом, однако, выполнять работу таким образом неудобно. Есть еще один вариант, который позволяет выполнить эту процедуру с должным результатом. Установив анкер на нем затягивают гайку до тех пор, пока распорная втулка, разжимаясь не зафиксирует крепеж. После установки болта и проверки надежности его фиксации с него скручивают гайку и на свободный резьбовой конец подвешивают предмет. Затем его фиксируют гайкой с шайбой и еще раз проверяют качество монтажа.
Склоняясь к выбору в качестве крепежных элементов анкерных болтов, следует учитывать, что анкера различаются друг от друга как по типу фиксации, так и по размерам, предельной нагрузке, классу прочности, функциональным особенностям. Чтобы выбрать крепеж правильно, необходимо ориентироваться на задачу, для решения которой крепеж предназначен, а также учитывать особенности материала основания, так как от этого в не меньшей степени завит прочность крепления.
krepezhinfo.ru
Нагрузки на анкера в бетоне: клиновые, забивные, втулочные
Для металлических анкеров нет единой стандартизации, поэтому изделия близкие по конструкции, но изготовленные разными производителями могут отличаться размерами, детальным исполнением, материалом, видом покрытия и допустимыми нагрузками. Их несущая способность определяются конструктивными особенностями и классом прочности материалов, из которых они изготовлены.
При выборе анкерного крепежа следует руководствоваться степенью ответственности крепления и данными из технической документации производителя о нагрузке на вырывание и срез для конкретного типоразмера анкера. А при монтаже необходимо придерживаться рекомендуемых параметров установки, таких как:
- диаметр отверстия в основном и прикрепляемом материале;
- глубина отверстия и глубина анкеровки;
- минимальная толщина базового основания;
- толщина закрепляемого элемента;
- затягивающий момент;
- минимальные межосевые и краевые расстояния.
Клиновые анкера
Данный вид именуется также анкерный болт или анкер-шпилька. Он получил наибольшее распространение благодаря легкости монтажа и высокой несущей способности. Устанавливается в растянутую и сжатую зоны бетона, естественный камень.
Выдерживает высокие нагрузки при соблюдении ряда условий:
- достаточное усилие затягивания гайки для создания фрикционного зажима втулки со стенками отверстия;
- точное соответствие диаметра отверстия диаметру анкера;
- достаточная прочность бетона и отсутствие раковин;
- выполнение требований по расстояниям от края и между точками крепления.
Фирма Sormat (Финляндия) разработала высокоэффективные клиновые анкера для бетона с регулируемым моментом затяжки для сквозного монтажа тяжелых и среднетяжелых конструкций. Они изготовлены из высококачественной стали холодной штамповки. Потребителю предложен широкий выбор размеров и уровней защиты от коррозии:
- S-KA – электрооцинкованный;
- S-KAK – горячеоцинкованный;
- S-KAH – из нержавеющей кислотостойкой стали А4;
- S-KAD – с покрытием «Дельта».
Таблица 1. Размеры, параметры установки и нагрузки анкеров S-KA и S-KAK
| Маркировка | Диаметр анкера и бура, мм | Длина анкера, мм | Толщина монтируемой детали, мм | Глубина отверстия, мм | Мин. глубина анкеровки, мм | Момент затяжки, Нм | Нагрузки (сжатая зона бетона С20/25) | |
| Вырыв, кН | Срез, кН | |||||||
| 6х40 | 6 | 40 | 2 | 35 | 25 | 4 | 1,0 | 2,0 |
| 6/15х65 | 6 | 65 | 15 | 45 | 35 | 7 | 1,7 | 2,5 |
| 6/50х100 | 6 | 100 | 50 | 45 | 35 | 7 | 1,7 | 2,5 |
| 8х50 | 8 | 52 | 2 | 45 | 30 | 15 | 3,3 | 3,4 |
| 8/10х72 | 8 | 72 | 10 | 60 | 45 | 15 | 3,6 | 5,7 |
| 8/30х92 | 8 | 92 | 30 | 60 | 45 | 15 | 3,6 | 5,7 |
| 8/50х112 | 8 | 112 | 50 | 60 | 45 | 15 | 3,6 | 5,7 |
| 8/85х147 | 8 | 147 | 85 | 60 | 45 | 15 | 3,6 | 5,7 |
| 10х60 | 10 | 62 | 3 | 50 | 30 | 30 | 3,5 | 3,8 |
| 10/10х92 | 10 | 92 | 10 | 75 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 |
| 10/20х102 | 10 | 102 | 20 | 75 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 |
| 10/30х112 | 10 | 112 | 30 | 75 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 |
| 10/50х132 | 10 | 132 | 50 | 75 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 |
| 10/80х162 | 10 | 162 | 80 | 75 | 60 | 35 | 6,3 | 10,3 |
| 12х85 | 12 | 85 | 3 | 75 | 55 | 50 | 6,5 | 9,6 |
| 12/5х103 | 12 | 103 | 5 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
| 12/20х118 | 12 | 118 | 20 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
| 12/30х128 | 12 | 128 | 30 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
| 12/50х148 | 12 | 148 | 50 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
| 12/65х163 | 12 | 163 | 65 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
| 12/80х178 | 12 | 178 | 80 | 90 | 70 | 50 | 7,9 | 13,1 |
| 12/155х253 | 12 | 253 | 155 | 90 | 70 | 50 | 6,4 | 6,4 |
| 16х90 | 16 | 90 | 3 | 80 | 60 | 100 | 9,9 | 21,8 |
| 16/5х123 | 16 | 123 | 5 | 110 | 85 | 120 | 16,7 | 25,1 |
| 16/20х138 | 16 | 138 | 20 | 110 | 85 | 120 | 16,7 | 25,1 |
| 16/50/168 | 16 | 168 | 50 | 110 | 85 | 120 | 16,7 | 25,1 |
| 16/60х178 | 16 | 178 | 60 | 110 | 85 | 120 | 16,7 | 25,1 |
| 16/95х213 | 16 | 213 | 95 | 110 | 85 | 120 | 10,0 | 10,0 |
| 20/20х170 | 20 | 170 | 20 | 135 | 110 | 240 | 19,8 | 27,7 |
| 20/70х220 | 20 | 220 | 70 | 135 | 110 | 240 | 19,8 | 27,7 |
| 20/130х280 | 20 | 280 | 130 | 135 | 110 | 240 | 19,8 | 27,7 |
Компания Mungo (Швейцария) предложила свою версию клиновых анкеров, допущенных к использованию в бетоне без трещин прочностью не менее 25 Н/мм2 (С 20/25). На шпильку нанесена метка глубины анкеровки для корректной установки. Крепеж представлен в четырех вариантах исполнения:
- m2 – с покрытием GreenTec и плоской шайбой DIN 125A;
- m2f – горячеоцинкованный, толщина покрытия 40 мкм;
- m2-C – с цинковым покрытием 5 мкм и широкой шайбой DIN 9021;
- m2r – из нержавеющей стали А4 / 316.
Таблица 2. Размеры, параметры установки и нагрузки анкеров m2, m2f, m2-C, m2r.
| код | Резьба | Нагрузки в бетоне С20/25 | Изгибающий момент, Нм | Расстояние между креплениями, мм | Расстояние от края, мм | Мин. толщина базового материала, мм | Момент затяжки, Нм | |
| вырыв, кН | срез, кН | |||||||
| m2, m2f | М6 | 3,6 | 2,1 | 5,8 | 120 | 60 | 100 | 5 |
| М8 | 5,7 | 3,9 | 14,3 | 150 | 75 | 100 | 15 | |
| М10 | 7,6 | 6,2 | 28,5 | 174 | 87 | 120 | 30 | |
| М12 | 8,3 | 8,4 | 46,8 | 204 | 102 | 140 | 50 | |
| М16 | 9,9 | 15,7 | 118,6 | 240 | 120 | 160 | 100 | |
| М20 | 16,5 | 24,5 | 231,5 | 300 | 150 | 200 | 200 | |
| m2-C | М8 | 5,7 | 3,9 | 14,3 | 150 | 75 | 100 | 15 |
| М10 | 7,6 | 6,2 | 28,5 | 174 | 87 | 120 | 30 | |
| М12 | 8,3 | 8,4 | 46,8 | 204 | 102 | 140 | 50 | |
| М16 | 9,9 | 15,7 | 118,6 | 240 | 120 | 160 | 100 | |
| m2r | М6 | 3,6 | 3,9 | 6,4 | 120 | 60 | 100 | 6,5 |
| М8 | 5,7 | 7,1 | 16,1 | 150 | 75 | 100 | 25 | |
| М10 | 7,6 | 11,2 | 32,2 | 174 | 87 | 120 | 35 | |
| М12 | 11,9 | 16,3 | 56,4 | 204 | 102 | 140 | 125 | |
| М16 | 14,3 | 30,3 | 142,8 | 240 | 120 | 160 | 140 | |
Примечание: в таблице приведены рекомендуемые нагрузки с учетом коэффициента безопасности сопротивлений, также как и коэффициента безопасности действующей нагрузки yF = 1.4. Напомним, что 1кН = 101,9 кг.
Технические данные действительны для одиночного крепления, установленного в бетон С20/25 (минимальная прочность на сжатие 25 N/mm2 ), без учета влияния краевых (C) и межосевых (S) расстояний.
При уменьшении параметров S, C или толщины бетонной основы необходимо для уточнения нагрузки на вырыв и срез учитывать понижающие коэффициенты.
Распорные анкера (втулочные)
Наиболее универсальная анкерная система с распорной гильзой. В отличие от выше рассмотренных клиновых, имеет длинную зону распора, в результате чего давление на стенки отверстия распределяется равномерно, что дает возможность использовать крепеж не только в бетоне, но и кирпиче, а также в материалах низкого качества. Анкер-гильза не слишком требователен к точности монтажных отверстий, но уступает клиновому в несущей способности.
Среди существующего ассортимента анкер-гильз хорошо зарекомендовали себя втулочные анкера FSA Fischer (Германия) класса прочность 6.8 с цинковым покрытием или оцинкованные и желтопассивированные. Комплектуются болтом (FSA-S) или шпилькой с гайкой (FSA-B). В маркировку изделия входят две цифры, например 8/15, где 8 — внешний диаметр гильзы, а 15 — максимальная полезная длина (толщина закрепляемого элемента). Остальные параметры, как и рабочие нагрузки указаны в технических каталогах производителя.
Таблица 3. Предельные и рекомендованные нагрузки на единичный анкер FSA в сжатой зоне бетона.
| Тип и размер анкера | FSA8 | FSA10 | FSA12 | |
| Предельная нагрузка. кН | В15 | 8,1 | 10,2 | 14,1 |
| В25 | 10,5 | 13,1 | 18,3 | |
| Допустимая нагрузка, кН | В15 | 1,5 | 2,5 | 4 |
| В25 | 2 | 3 | 5 | |
| Рекомендуемый изгибающий момент, Нм | 5,2 | 12,9 | 25,7 | |
| Осевое расстояние, мм | 70 | 80 | 100 | |
| Краевое расстояние, мм | 50 | 60 | 60 | |
| Мин. толщина строительного элемента, мм | 70 | 80 | 100 | |
| Крутящий момент при установке, Нм | 10 | 25 | 40 | |
На российском рынке анкерной техники большой популярностью пользуются втулочные анкера с гайкой типа LSI (однораспорный) и LTP (двухраспорный). Они комплектуются стержнем класса прочности 5.8 и имеют покрытие желтый цинк толщиной 12 мкм. Рекомендованы для установки в бетон марки не ниже М200 (С12/15) и натуральный камень. Применяются для крепления стальных конструкций средней тяжести, рам, консолей, балюстрад. Анкерный болт LTP с двумя распорными втулками используется в ответственных креплениях, так как обладает повышенным сопротивлением к вырыванию и изгибу.
Таблица 4. Нагрузочные характеристики анкеров LSI.
| Код и размер | LSI-8 | LSI-10 | LSI-12 | LSI-16 | LSI-20 |
| Расчетная нагрузка на вырыв, кН | 2,20 | 3,40 | 5,62 | 7,58 | 9,98 |
| Расчетный изгибающий момент, Нм | 2,72 | 4,22 | 6,79 | 9,29 | 12,44 |
Таблица 5. Нагрузочные характеристики анкеров LTP.
| Код и размер | LTP-10 | LTP-12 | LTP-14 | LTP-16 | LTP-20 | LTP-25 | LTP-30 |
| Расчетная нагрузка на вырыв, кН | 3,73 | 7,19 | 9,29 | 12,12 | 19,30 | 22,10 | 25,02 |
| Расчетный изгибающий момент, Нм | 3,0 | 7,6 | 15,0 | 26,0 | 69,0 | 130,0 | 224,0 |
Забивные анкера и цанги латунные
Это два внешне похожих металлических анкера с внутренней резьбой, фиксация которых в строительном основании осуществляется в результате ударного воздействия. Оба вида требуют высокой прочности базового материала и точности отверстий по диаметру. Чаще всего используются для потолочных креплений при прокладке трубопроводов, систем вентиляции, кабельных каналов.
Латунная цанга имеет сходящее на конус отверстие и разрезы, образующие распорные элементы, которые расходятся в стороны при завинчивании крепежного болта.
Стальной забивной анкер отличается наличием внутри конического клина. При монтаже по клину наносят удары при помощи специального инструмента, в результате чего он продвигается в конец гильзы и распирает ее разрезанную часть. Только после этого в него можно вкручивать болт.
За счет особенностей конструкции и материала забивной анкер из стали выдерживает более высокие нагрузки, чем латунный цанговый. Для сравнения приведем значения несущих характеристик анкеров и цанг Sormat:
- LA+ — оцинкованный (конструкционная сталь)
- LAH — нержавеющий (кислотоустойчивая сталь А4)
- MSA — латунный
Таблица 6. Технические параметры и нагрузки анкеров La+, LAH, MSA Sormat.
| Маркировка | Диаметр резьбы | Длина гильзы, мм | Диаметр сверла, мм | Мин. глубина сверления, мм | Допустимые нагрузки в бетоне С20/25 | |
| Вырывание, кН | Срез, кН | |||||
| LA+/LAH 6 | M6 | 25 | 8 | 25 | 1,9 / 2,1 | 1,7 / 1,5 |
| LA+/LAH 8 | M8 | 30 | 10 | 30 | 3,6 / 2,7 | 3,1 / 2,8 |
| LA+/LAH 10 | M10 | 40 | 12 | 40 | 4,8 / 3,0 | 4,5 / 4,4 |
| LA+/LAH 12 | M12 | 50 | 15 | 50 | 6,3 / 5,9 | 7,3 / 6,3 |
| LA+/LAH 16 | M16 | 60 | 20 | 60 | 10,5 / 8,2 | 12,2 / 11,8 |
| LA+/LAH 20 | M20 | 80 | 25 | 80 | 11,9 / 11,9 | 21,0 / 18,4 |
| MSA4 | M4 | 16 | 5 | 16 | 0,6 | 0,6 |
| MSA5 | M5 | 20 | 6 | 20 | 0,7 | 0,7 |
| MSA6 | M6 | 24 | 8 | 24 | 1,0 | 1,0 |
| MSA8 | M8 | 30 | 10 | 30 | 1,5 | 1,5 |
| MSA10 | M10 | 34 | 12 | 34 | 2,1 | 2,1 |
| MSA12 | M12 | 40 | 16 | 40 | 3,2 | 3,2 |
| MSA16 | M16 | 44 | 20 | 44 | 4,1 | 4,1 |
Примечание: в таблице даны значения рекомендованной рабочей нагрузки на крепеж, которая составляет 25% от максимальной (на разрушение). При установке в бетон с трещинами рабочую нагрузку следует умножить на коэффициент 0,6. Длина крепежного болта, винта, шпильки должна быть подобрана в соответствии с длиной гильзы и толщиной прикрепляемого изделия.
Все рассмотренные виды анкеров удерживаются силами трения в плотных материалах. Наиболее подходящим основанием для них является бетон марки С20/25, но не исключается их использование в бетоне более низких марок, природном камне, полнотелом кирпиче.
Производители, как правило, дают ограничение на использование в кирпичной кладке всех анкерных болтов, диаметр которых больше 8 мм, так как увеличение диаметра крепежа в данном случае не приведет к увеличению нагрузочной способности, а лишь расколет кирпич.
Анкерные болты – это анкеры с контролируемой степенью расклинивания. Это значит, что при их монтаже нельзя допускать «перетягивание» гайки. Рекомендуемый момент затяжки также указывается в каталогах производителей.
Нагрузка на металлический анкер является основным определяющим фактором при его выборе. Если в каталоге производителя указана предельная (разрушающая) нагрузка, то расчет допустимой выполняется делением разрушающей на коэффициент безопасности, который должен быть >3.
Точно следуя инструкции производителя по установке, вы получите надежное анкерное крепление. Не забывайте очистить и продуть отверстие, так как продукты бурения снижают несущую способность анкеров и могут помешать установить их на необходимую глубину.
Все о крепеже 05.12.2019 13:41:27
krepcom.ru
АНКЕРНЫЙ БОЛТ
Назначение анкера
Применяется для крепления тяжелых конструкций, либо если к точке крепления предъявляются повышенные эстетические требования. Крепление анкерами с шестигранной головкой используется в случае работ электрическим гайковертом, так как, в отличии от анкерного болта с гайкой, у анкера болтом не происходит смещения внутренней шпильки за пределы конструкции.
Особенности конструкции и принцип работы
Анкер состоит из шестигранного болта, распорной цанги, перемещаемой резьбовой частью болта внешней оболочки (гильзы). При вращении болта, распорная цанга перемещается вдоль продольной оси анкера вверх и расклинивает внешнюю оболочку. Анкерный болт изготовлен из оцинкованной (желтопассивированой) стали.
Монтаж анкерного болта
Предназначен для использования в бетоне, камне, полнотелом кирпиче. Допустимо также использование его в пустотелом кирпиче или пустотных блоках при монтаже легких конструкций. Недопустимо применение анкерного болта в известняке, пенобетоне и гипсолите.
При монтаже анкерного болта необходимо придерживаться следующей последовательности действий:
- Высверлить отверстии в соответствии с таблицей технических характеристик
- Освободить просверленное отверстие от пыли
- Вставить анкер, навесить на него деталь, загнать до упора молотком
- Затянуть головку болта на 3-5 оборотов
Допустимые нагрузки и вес
Допустимой считается нагрузка на анкер не превышающая 25% от указанной в таблице (при плотности бетона 200-250 кгс/кв.см). При использовании более прочного бетона, нагрузка анкера на вырывание возрастает пропорционально. Если используется бетон с трещинами, следует уменьшать указанные в таблице величины примерно на 40%.
| Наименование | Диаметр сверла, мм | Резьба | Нагрузка на вырывание, кгс | Вес 1 шт., кг | Полная длина анкера, мм | Головка болта |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M6 8*45 | 8 | M6 | 1200 | 0,0177 | 48 | SK 10 |
| M6 8*60 | 8 | M6 | 1200 | 63 | SK 10 | |
| M6 8*80 | 8 | M6 | 1200 | 0,03 | 83 | SK 10 |
| M6 8*85 | 8 | M6 | 1200 | 88 | SK 10 | |
| M6 8*90 | 8 | M6 | 1200 | 93 | SK 10 | |
| M6 8*100 | 8 | M6 | 1200 | 0,0323 | 103 | SK 10 |
| M8 10*50 | 10 | M8 | 1700 | 54 | SK 13 | |
| M8 10*55 | 10 | M8 | 1700 | 59 | SK 13 | |
| M8 10*60 | 10 | M8 | 1700 | 0,038 | 64 | SK 13 |
| M8 10*75 | 10 | M8 | 1700 | 0,068 | 79 | SK 13 |
| M8 10*80 | 10 | M8 | 1700 | 84 | SK 13 | |
| M8 10*85 | 10 | M8 | 1700 | 0,0496 | 89 | SK 13 |
| M8 10*100 | 10 | M8 | 1700 | 0,059 | 104 | SK 13 |
| M8 10*110 | 10 | M8 | 1700 | 0,061 | 114 | SK 13 |
| M8 10*120 | 10 | M8 | 1700 | 124 | SK 13 | |
| M8 10*125 | 10 | M8 | 1700 | 0,08 | 129 | SK 13 |
| M8 10*140 | 10 | M8 | 1700 | 144 | SK 13 | |
| М10 12*65 | 12 | M10 | 2500 | 0,062 | 71 | SK 17 |
| М10 12*70 | 12 | M10 | 2500 | 76 | SK 17 | |
| М10 12*80 | 12 | M10 | 2500 | 0,0646 | 86 | SK 17 |
| М10 12*100 | 12 | M10 | 2500 | 0,085 | 106 | SK 17 |
| М10 12*110 | 12 | M10 | 2500 | 0,0935 | 116 | SK 17 |
| М10 12*120 | 12 | M10 | 2500 | 0,113 | 126 | SK 17 |
| М10 12*150 | 12 | M10 | 2500 | 0,13 | 156 | SK 17 |
| М12 16*75 | 16 | M12 | 3700 | 0,1132 | 88 | SK 19 |
| М12 16*110 | 16 | M12 | 3700 | 0,1405 | 118 | SK 19 |
| М12 16*130 | 16 | M12 | 3700 | 0,1845 | 138 | SK 19 |
| М12 16*150 | 16 | M12 | 3700 | 158 | SK 19 | |
| М16 20*110 | 20 | M16 | 5100 | 120 | SK 24 | |
| М16 20*140 | 20 | M16 | 5100 | 0,2925 | 150 | SK 24 |
| М16 20*160 | 20 | M16 | 5100 | 0,3345 | 170 | SK 24 |
krepmir37.ru
Описание способов испытания анкера на вырыв в блоке и бетоне ?
Качеству и надежности крепежных систем строительных конструкций уделяется особое внимание. Во многих случаях от качества соединительного элемента зависит прочность, устойчивость, а также продолжительность безаварийной эксплуатации отдельной строительной системы или целого объекта. Одно из самых надежных и долговечных соединений – анкерное, где для крепежа применяется анкерный болт.
Описание анкерного болта
Анкерный болт – это прочный стержень из легированной стали длинной 30-200 мм, применяемый для установки в деревянные, каменные, бетонные и земляные основания.
На стержне из высоколегированной стали расположена втулка с прорезями, под которой находится гайка конической формы. Посредство закручивания гайка проходит по резьбе стержня через втулку, расширяя ее прорези.
В результате стержень надежно удерживается за счет силы трения. На конце болта находится головка для закручивания под ключ или крестовую отвертку.
Способ крепления и вид крепежного элемента подбирается посредством расчёта анкерных болтов на вырыв. При расчете учитывается сила трения, сопротивление анкера вырыву в упоре, сила адгезии при использовании для крепления специальной пасты, а также прочность соединения под действием высоких температур.
Есть несколько видов анкерных крепежей. Классический вариант фиксация болта в отверстие за счет силы трения, которая не даёт его врывать.
Для сквозного крепления тонких оснований применяется болт, у которого стержень фиксируется за счет внешнего упора с одной стороны и головки с другой. В самых сложных и ответственных случаях используется химический анкер. Резьбовая шпилька вкручивается в пасту, которой заполняется просверленной отверстие и надежно там фиксируется.
Виды анкеров
Они подразделяются по материалу соединяемых конструкций и виду крепежного элемента:
По материалу:
- для тонких оснований из гипсокартона, ДСП, ДВП;
- для плотных оснований из кирпича, бетона;
- для пористых оснований из пенобетона, пеноблоков, шлакоблоков;
- для ветхих и разрушенных оснований используются анкера для крепления в пористые структуры.
По виду крепежного элемента:
- закладной. Под него не надо сверлить отверстие. Он монтируется перед заливкой бетона или кирпичной кладки. Закладное анкерное крепление применяется для фиксации ответственных, тяжелых конструкций, таких как колонны, фундаменты;
- распорный. Фиксируется в плотном основании из бетона или кирпича за счет силы трения. Наконечник анкера расширяется в крепежном отверстии и надежно фиксирует стержень;
- забивной. Фиксируется по принципу распорного. Стержень не закручивается, а забивается в крепежную гильзу;
- клиновый. Устанавливается в заранее просверленное отверстие путем забивания. Болт забивается в отверстие, а затем муфта расклинивается;
- рамный. Применяется для фиксации оконных рам и дверных косяков. Головка анкера полностью утапливается в тело конструкции, установка анкера «за подлицо»;
- химический анкер. Кроме силы трений стержень удерживается в отверстие за счет адгезии цементирующей пасты и материала основания. В результате получается монолитное соединение с высокими показателями по прочности.
Расчет анкерного болта
Число анкерных крепежей на единицу строительной конструкции в нашей стране растет с каждым годом. К качеству анкерных ботов нет особых претензий.
Ведущие мировые производители крепежных систем НИИ, Fischer, Sormat и MKT зарекомендовали себя на российском рынке с положительной стороны. Они выпускают качественные элементы крепления, со всеми необходимыми сертификатами соответствия.
Проблема заключается в невозможности усредненной оценке основания. На каждой строительной площадке свои индивидуальные условия. Качество и свойства строительных и отделочных материалов сильно разнятся. Поэтому расчет анкерных болтов на выдергивание – это индивидуальная процедура для каждого конкретного случая.
Есть несколько проблем, с которыми сталкиваются российские и зарубежные проектировщики. Без их решения оценить прочность узла за весь период предполагаемой эксплуатации не представляется возможным:
- для расчета анкера на срез или вырыв требуется сертифицированная методика. Проблема заключается в выборе. С методом статического испытания все не так плохо, есть нормативная база. С динамической системой испытаний не все так просто. Нет официальной методики динамического испытания анкерного соединения;
- проблемы возникают с анализом полученных в результате испытаний данных. Не всегда возможно поучить показатели расчетных нагрузок на выдёргивание;
- есть проблемы в методике подбора анкерного соединения исходя из материала крепежного основания.
Есть ряд свойств крепежей, которые зависят от качества материалов. Разработка методик испытания не требуется. Например, коррозионная стойкость анкерного болта, а также предел огнестойкости.
В работе по совершенствованию испытания анкерных соединений принимают участие фирмы-производители. Они постоянно совершенствовуют конструкцию и материал анкерных болтов, попутно создавая новые технологии монтажа, методики проведения статических и динамических испытаний, а также нормативную документацию к каждому виду анкерных болтов.
Суть любой методики заключается в определение расчетной нагрузки, которая должная быть больше фактической. Например, на анкерные болты надо подвесить фасад массой 40 кг на квадратный метр.
В результате расчеты мы получаем значение для каждого анкера 200 кг на квадратный метр. Следовательно, фасад крепить можно, анкерные боты не вырвет.
В основном для получений рекомендуемых нагрузок на анкерный бот используется европейская система статического испытания ETAG 001. Она состоит из двух этапов:
- практическая часть. Испытание анкера на вырыв (из бетона, из кирпича, из пенобетонов, из монолита) начинается с установки нескольких образцов в основание. Затем в течение 1-3 минут анкер плавно нагружается до момента его вырыва или разрушения узла;
- расчетная часть. Получить расчетные значения вырывающих усилий не так просто. Они зависят от совокупного действия нескольких факторов, которые не зависят друг от друга. Например, плотности установки крепежей, неоднородности основания, физических и химических характеристик основания. Поэтому для расчета применяется математический закон распределения случайных величин, который позволяет уйти от неоднородности, получив усредненное значение.
Все результаты тестового испытания на вдергивание обрабатываются и заносятся в таблицу. Задача состоит в определение максимальной расчетной нагрузки.
Подбирается такая нагрузка, под действие которой разрушилось только 5% узлов анкерного соединения. Остальные 95% выдержали, их разрушение произошло при более сильной нагрузке.
В России методика испытаний и расчета отличается от европейской. У нас материал и цельная строительная конструкция испытываются по разному.
При испытании материала нагрузка увеличивается плавно, но без промежутков. Нет выдержки по времени на каждом этапе увеличения нагрузки.
Анкерный болт принято считать частью строительной конструкции. Поэтому его расчет на вырыв регламентируется ГОСТ 8829- 94 «Изделия строительные и железобетонные заводского изготовления.
Методы испытаний посредством нагружения. Правила оценки прочности и трещиностойкости». Согласно регламенту нагружение надо выполнять пошагово, с задержкой по времени на каждой ступени.
- болт нагружается пошагово. Каждый шаг – 10% от предельного значения;
- после каждого этапа пауза 5-10 минут;
- в начальной и конечной стадии каждого этапа испытания измеряются деформации анкерного болта и материала вокруг него.
Полученные результаты сводятся в таблицу. Затем рассчитываются предельные рекомендуемые нагрузки для каждого вида анкера под конкретный строительный материал.
Метод динамического испытания анкеров на вырыв
Динамическое испытание анкерного соединения на вырыв характеризуется максимальными ударными (как разновидность сейсмических) нагрузками. Порядок испытания анкера на динамические нагрузки состоит из нескольких этапов:
- Первый этап заключается в определении предельного значения вырывающего усилия во время статического нагружения. Для этого берётся 5-10 образцов, затем они нагружается до полного вырова анкера или разрушения материала вокруг основания.
- Второй этап заключается в многократном динамическом нагружение образцов. Каждую минуту совершается 200-300 циклов нагрузка-разгрузка.
- Третий этап состоит из статического испытания на вырывание предыдущих образцов. Каждый из них ступенчато нагружается до вырова анкера или разрушения материла вокруг него. Затем эти результаты сравниваются с полученными на первом этапе динамического испытания анкерных болтов и узлов.
Динамическое испытание не обязательно проводить в районах с малой вероятностью землятресений. Это лишние затраты. Например, для монтажа подвесного фасада достаточно провести простые статические испытания прямо на строительной площадке.
Полученный результаты надо занести в акт испытания вентфасада. Затем сравнить максимальное значение вырывающих нагрузок анкера с показателями, указанными в технической документации к вентилируемому фасаду.
Если есть запас по прочности, то можно начинать монтаж. В противном случае надо выбрать другой облицовочный материал или тип анкерного болта.
Похожие статьи
bazafasada.ru
Расчет вырыва анкеров
Рис 1 — установка клеевого анкера (химия)
Ссылка — стоимость анкерной техники (сравнение)
Ссылка — защита строительных конструкций от коррозии
Подбирая тип и размер анкера, необходимо учитывать несущую поверхность основания (бетон например) и ожидаемые нагрузки.
Область применения анкерной техники: установка колонн, балки, светопрозрачных конструкций, шумо- и ветрозащитные экраны, барьерные ограждения, динамические нагрузки, бетон с трещинами (растянутая зона), ферм.
Базовый материал: газобетонные блоки. пустотелый кирпич, пенобетонный блоки, ячеистый бетон, кирпич полнотелый, бетон, натуральный камень, бетон с трещинами (растянутая зона), влажный бетон.
Рис 2 — испытания клеевого анкера (химия)
1) Гальваническое покрытие — нанесение слоя цинка 5-10 мкм электрохимическим способом. Срок службы 50 лет в неагрессивной среде, сухом влажностном режиме внутри помещения.
2) Горячее цинкование — термомеханическое покрытие цинком 40-60 мкм. Срок службы 50 лет в слабоагрессивной среде, нормальном влажностном режиме.
Закупку стали С235, С245 производить именно по ГОСТ 27772-88 «Прокат для строительных стальных конструкций». От содержания кремния и фосфора зависит толщина покрытия. Для получения покрытия 100-200 мкм необходима сталь С245 по
ГОСТ 27772-88 + предварительная обработка (зачистка сварных швов,
заусенцов и тп). Сталь С235 дает покрытие до 100 мкм.
3) Нержавеющая сталь А2 — срок службы 50 лет слабоагрессивной среде, в нормальном влажностном режиме.
4) Нержавеющая сталь А4 — срок службы 50 лет среднеагрессивной среде, во влажном режиме.
5) Термодиффузионное цинкование (покрытие HARP например) — специальное цинковое покрытие > 12 мкм. Срок службы 50 лет в среднеагрессивной среде, во влажном режиме.
От представителя завода:
— 16-20 мкм для резьбовых соединений
— выше 20 — до 40 мкм — для деталей без резьбы
Для крепления строительных материалов к наружным конструкциям зданий и сооружений, в том числе в навесных фасадных системах, могут применяться стальные анкеры и анкерные дюбели с распорным элементом из:
— углеродистой стали с защитным горячеоцинкованным покрытием, толщиной не менее 45мкм или коррозионной стали А2 — в слабоагрессивной среде и сухой или нормальной зонах влажности.
— коррозионностойкой стали А4 — в среднеагрессивной среде и влажной зоне влажности.
— коррозионностойкой стали А5 (повышенной коррозионной стойкости) — в сильноагрессивной среде и влажной зоне влажности.
В среднеагрессивной среде и влажной зоне, допускается применять анкерные дюбели с распорным элементом из углеродистой стали с защитным горячеоцинкованным покрытием, толщиной не менее 45 мкм, если после монтажа узла крепления, головка распорного элемента будет защищена от влаги покрытием лакокрасочными материалами II и III групп, согласно СНиП 3.04.03-85, СНиП 2.03.11-85, ГОСТ 9.402-2204.
Применение в наружных конструкциях анкерных дюбелей с распорным элементом из углеродистой стали с защитным электроцинковым покрытием, не допускается.
Зона влажности и степень агрессивности воздействия окружающей среды определяются заказчиком по конкретному объекту строительства с учетом СНиП 23-02-2003 (СП 106.13330.2012 «Тепловая защита зданий») и СНиП 2.03.11-85.
Рис 3 — кронштейн с маркировкой размеров, нагрузки, вырыва анкера
P = 4500 Ньютон — весовая нагрузка
K = 0,080 метров — расстояние от отверстия до низа кронштейна (до точки кручения)
L = 0,165 метров — расстояние от основания кронштейна до оси болтового соединения
V = 2500 Ньютон — ветровая нагрузка
М = L * (P/2) = 0,165 * (4500/2) = 372 Н*м
Почему 4500/2, потому что два анкера. Нам необходимо найти вырывающую нагрузку на один анкер.
V = 2500/2 = 1250 Н — ветровая нагрузка на один анкер
Rр = M/K = 372/0,080 = 4650 Н — вырыв анкера от весовой нагрузки
R = Rp + V = 4650 + 1250 = 5900 Н = 5,9кН = 0,590 тс- нагрузка на вырыв на один анкер
Статья дана для сведения.
Механические испытания резьбовой шпильки
Механические испытания резьбовой шпильки M12:
1) класс прочности 8.8 (800МПа предел прочности, 640МПа предел текучести), оцинкованная — max 80кН = 8тс (прикладываемая (нормативная) нагрузка).
R = 80 / m = 80 / 3 = 26,7 кН- max расчетная нагрузка
2) А2-70 (А4-70), нерж., глубина анкеровки 110мм. — max 60кН = 6тс (прикладываемая (нормативная) нагрузка).
R = 60 / m = 60 / 3 = 20 кН- max расчетная нагрузка
Коэффициент надежности по материалу m=3 — для стальных и химических анкеров.
Коэффициент надежности по материалу m=5 — для фасадных анкеров.
Согласно ГОСТ Р ИСО 3506-1 2009 «Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали»
А2-70 — класс стали Аустенитная, марка стали А2, класс прочности 70 (холоднодеформированная с пределом прочности 700МПа = 700Н/мм2)
А2-80 — класс стали Аустенитная, марка стали А2, класс прочности 80 (высокопрочная с пределом прочности 800МПа = 800Н/мм2)
Шпилька М12 А2-70 (А4-70) после приложенной нагрузки более 60кН.
Установка анкера в бетон
Натурные испытания шпильки М14 А2-70
Механические испытания резьбовой шпильки M14:
1) А2-70 (А4-70), нерж., глубина анкеровки 120мм. — max 75,9кН = 7,57тс (прикладываемая (нормативная) нагрузка).
R = 24,9 кН- max расчетная нагрузка, разрушение по бетону, выход по конусу
Коэффициент надежности по материалу m=3 — для стальных и химических анкеров.
Коэффициент надежности по материалу m=5 — для фасадных анкеров.
Методика расчета сопротивления анкерного крепления R, кН, по результатам натурных испытания анкерных креплений определяется по формуле
R= (N*(1-tv)) / m
N — среднее значение нагрузки
t — коэффициент, соответствующий нижней границе несущей способности анкера с обеспеченностью 0,95 при достоверности 90%
N*(1-tv) — нормативное сопротивление анкерного крепления
m — коэффициент надежности по материалу,
характеризующий, в том числе, среднее
соотношение между разрушающей нагрузкой и
нагрузкой, соответствующей окончанию зоны
упругих деформаций;
m = 3 для стальных и химических анкеров; m = 5 для фасадных анкеров
Инструмент в работе
Установка анкера при помощи насадки
prof-il.ru
|
Рабочие перчатки |
Анкерные болты – возможно, самый прочный из доступных на массовом рынке вариантов крепежа. Появление анкеров стало своего рода мини-революцией в строительстве. Использовать их просто, держат они хорошо. Но перед использованием важно знать – какую нагрузку может нести изделие, какое количество и в каких размерах требуется для тех или иных видов работ. Купить анкерный болт и не ошибитьсяПри выборе анкерного болта важно уделять внимание как минимум двум факторам:
Расчет анкера на вырывПонятно, что анкерами крепятся массивные предметы. Однако от поверхности и от расположения самого предмета зависит и расчетная величина. Так, крепление на стену из монолитного бетона предполагает максимальную нагрузку в 350 кг. Если же крепление монтируется в ячеистый бетон, то показатель нагрузки снижается до 230 кг. Расчет анкерных болтов нормируется СНиП. Ниже представлена таблица сопротивлений анкерных болтов на вырыв в зависимости от типа стали.
Определение несущей способностиЕсли в случае с расчетом на вырыв внимание уделяется основанию, на которое монтируется крепеж, то при определении несущей способности оценивается качество самого болта. Наиболее прочным (и самым дорогим) считается анкерный болт из нержавеющей стали. Болты из оцинкованной стали также хорошо зарекомендовали себя – крепить лаги или монтировать тренажеры на них стало обычной практикой. При расчете несущей способности анкера важно оценить сложность и особенности нагрузок: ударные, импульсивные, гармонические, статические нагрузки. Важно помнить базовое правило: нагрузка на анкер не должна превышать 25% от вырывающей силы. Но это при условии однородного основания. Если же в стене имеются трещины, то допустимую нагрузку на вырывание следует увеличить на 0,6. |
Полезная инфо
Товар сезона Рабицаот производителя Хорошая проволока, точный размер ячейки, мелкая сетка рабица. Для заборов и ограждений. Столбики для рабицы также в наличии Контакты Минск Контакты Брест |
|||||
www.visma-stroy.by