Как работает анкерный болт

Анкер – это крепежное изделие, которое сочетает в себе конструктивные особенности болта и дюбеля. Он применяется для закрепления в камень, кирпич, бетон и прочие твердые и пористые материалы. Использование анкеров позволяет добиться высокой прочности крепления, которая существенно превышает возможности дюбеля или шурупа.

Классификация анкеров по размерам

Название анкер с немецкого языка переводится как «якорь». Действительно этот крепеж обеспечивает надежную фиксацию. Его применяют, когда нужно закрепить турник или другой спортивный снаряд на стену. Он используется при монтаже кондиционеров, для закрепления элементов балкона к фасаду, для фиксации сантехники и пр. Анкерные болты выдерживают большую динамическую нагрузку, вибрацию и прочее механическое воздействие. Данные крепежи делят на группы по размеру:

• Малые – диаметр до 8 мм, а длина до 55 мм.
• Средние – диаметр до 12 мм при длине до 120 мм.
• Большие – достигают толщины в 24 мм и длины до 220 мм.

В строительстве выбор анкеров зависит от требований ГОСТ. Для определенных целей устанавливаются четкие параметры крепежа, который должен применяться.

Конструкции классических анкеров

Конструкция анкерного болта может отличаться по способу монтажа, а также подсоединению различных элементов к ним. Самыми востребованными разновидностями этого крепежа являются следующие конструкции:

• Распорные.
• Забивные.
• Клиновые.

Распорные

Распорные анкеры являются самой распространенной конструкцией. Она представляет собой болт или шпильку, носик которого выполнен в виде конуса. На этот стержень одевается гильза с продольным разрезом. Поскольку ее внутренний диаметр меньше конуса на носике, то она не может сойти со шпильки. Специальная гайка на вершине анкера, выступающей из стены, при наворачивании тащит на себя шпильку, которая не может пройти сквозь гильзу и разжимает ее. В результате последняя деформируется, плотно прилегая к стенкам отверстия и удерживая весь анкерный крепеж в целом.

Распорные крепежные изделия обеспечивают эффективную фиксацию только в тех материалах, которые имеют плотную внутреннюю структуру. Это в первую очередь бетон. Если такие анкеры монтировать в пустотелые материалы, то особой прочности добиться не удастся.

Распорный анкер бывает с:

• Гайкой.
• Крючком.
• Кольцом.
• Двухраспорные.
• Шестигранной головкой.

Анкеры с гайкой представляют собой шпильку, которая поджимается обычной гайкой. В ней применяется длинная гильза, что обеспечивает большую площадь контакта внутри отверстия. Особенность использования подобного анкера заключается не только в том, что гайкой можно прижать определенную конструкцию к стене, но и дает возможность накрутить другую гайку на его шпильку. Это может быть рым-гайка или специальный сварной наконечник любой формы.

Анкеры с кольцом или крючком являются практически идентичной конструкцией, что и с гайкой. В них используется шпилька, на конце которой предусмотрено крепежное кольцо или крюк. Непосредственно сама деформационная гильза имеет плотную вершину с накатанной резьбой. При выкручивании шпильки гильза разжимается, поскольку имеет продольные сквозные прорези, которые делают центральную часть более пластичной. Данный крепеж применяется в тех случаях, когда необходимо зацепить шнур, трос или веревку. Также с его помощью можно подсоединить цепь к стене. В быту они обычно применяются для надежного подвешивания люстры к потолку. Также на них крепят детские качели в квартирах.

Двухраспорные анкеры имеют особенную конструкцию. Главное отличие данного крепежа в том, что при выкручивании шпильки одна распорная втулка входит во вторую. Распор осуществляется близко к концу анкера, что особенно важно, если необходимо провести закрепление в пористом материале. Благодаря тому, что крепеж фиксируется в глубине стены, обеспечивается максимально возможная фиксация.

Анкерс шестигранной головкой представляет практически такую же конструкцию что и с гайкой. Единственное отличие в том, что вместо шпильки и гайки в нем применяется обычный болт. При закручивании имеющийся на конце конус начинает тащить гильзу к шляпке болта, попутно раздавливая ее стенки. В результате он плотно сжимает гильзу и деформирует ее до полного заполнения габаритов отверстия. Данная конструкция может быть рассчитана под гаечный ключ, а также дополнительно под отвертку. Такие анкеры редко делают большими, и обычно их диаметр не превышает 12 мм.

Клиновые

Клиновые анкеры представляют собой длинную металлическую шпильку, на конце которой имеется деформационная гильза. При завинчивании шпильки обеспечивается расширение маленьких лепестков. Это происходит в глубине стены далеко от лицевой части, поэтому исключается растрескивание материала.

Забивные

Забивной анкерный болт в корне отличается от прочих конструкций. Для обеспечения его раскрытия необходимо предварительно посадить саму гильзу, а уж потом вворачивать шпильку. Для того чтобы воспользоваться таким крепежом необходимо подготовить отверстие, после чего поставить в него втулку анкера. После этого уже в установленную гильзу прикладывается штырь, по которому нужно ударить молотком. Это позволяет деформировать гильзу и плотно прижать ее к стенкам отверстия. Далее штырь извлекается и закручивается болт, к которому и проводится фиксация.

Химические анкеры

Химические, или клеящиеся, анкеры являются очень надежными крепежными элементами, которые обеспечивают прочную фиксацию. Данный крепеж представляет собой набор из обычной шпильки и клея. Для использования такого крепежа проводится высверливание отверстия, которое прочищается от пыли и в последующем заполняется клеящим составом. После этого в него вставляется шпилька и оставляется до застывания. Недостаток такого крепежа заключается в том, что он долго набирает максимальную прочность. В случае с обычными анкерами, крепеж может использоваться сразу же.

Химический крепеж используется в тех случаях, когда нужно зафиксироваться в мягком или пористом материале, который не может выдержать большую нагрузку.

Для того чтобы добиться максимально возможной силы удержания шпильки, необходимо правильно подготовить отверстие

Сначала сверло углубляется на требуемое расстояние, после чего круговыми движениями проводится выборка пустоты в форме конуса. Нужно сделать так, чтобы дно отверстия было значительно шире, чем его горловина. Это позволит залить больше клея. После застывания он будет не только удерживать шпильку за счет прилипания к стенкам, но и физически не сможет вырваться с отверстия, в связи с узким выходом.

Как правильно использовать обычный анкер

Для того чтобы анкер работал на полную, необходимо провести его правильный монтаж. В первую очередь нужно подобрать сверло, которое будет соответствовать диаметру анкера. Необязательно, чтобы оно было толще на доли миллиметра, поскольку при сверлении дрелью, перфоратором или шуруповертом, получаемое отверстие всегда будет немного больше, в связи с дребезжанием инструмента в руках. Стоит контролировать глубину, чтобы не перестараться, поскольку это снизит характеристики крепежа. Далее необходимо обязательно продуть отверстие, чтобы извлечь из него крошку и пыль. Сделать это можно компрессором, баллоном со сжатым воздухом, пылесосом или на крайний случай спринцовкой. Лишь после этого можно вставить анкер и затянуть его.

Некоторые строители для увеличения надежности крепежа при работе с пористыми материалами предпочитают дополнительное использование клеящих составов. В частности, применяются жидкие гвозди. Масса в небольшом количестве выдавливается в отверстие, после чего в него забивается анкерный болт. Фактически после затягивания распорки обеспечивается жесткая фиксация не только ребрами, но и клеем.

Обычно при установке анкера его довольно сложно вогнать в подготовленное отверстие. Если с этим не возникает проблем, значит отверстие получилось чрезмерно толстым и рассчитывать на надежное соединение нельзя. Если подобное случилось, то придется выбрать более толстый анкер.

Для того чтобы загнать крепеж в подготовленное отверстие его можно забить, применяя молоток. При этом нужно использовать мягкую подкладку. Если фиксируется крепеж с крючком или кольцом на конце, то бить можно и напрямую. В том случае, когда вершины анкера — это резьбовое соединение, то удары могут ему повредить. Нужно совместить на один уровень кончик шпильки и боковую часть гайки. После этого прикладывается деревянный брусок, и совершаются удары молотком. Как только крепеж зайдет до конца, можно провести его затягивание с помощью гаечного ключа.

Как можно вытащить анкерный болт

Соединение, получаемое анкером, очень надежное, но бывают случаи, когда нужда в нем заканчивается. В этом случае необходимо извлечь крепеж из стены. Это довольно трудно, но вполне выполнимо.

Для работы понадобится гаечный ключ, а также зубило, молоток и плоскогубцы.

Сначала нужно выкрутить шпильку таким образом, чтобы она больше не распирала гильзу. Данная процедура отличается в зависимости от устройства анкера. В одних случаях можно просто заворачивать болт, а в других ослабить гайку и с помощью молотка забивать шпильку вглубь отверстия.

После того как гильза будет освобождена ее можно будет вытащить. В большинстве случаев зацепиться за нее плоскогубцами не удастся, поэтому потребуется разрушить немного стены вокруг отверстия, в которое посажен анкер. Для этого подставляется зубило возле гильзы анкера, и делается канавка около 1 см глубиной. После этого удастся зацепиться за гильзу плоскогубцами и вытащить ее наружу.

Особенности конструкции двухраспортного анкера

Анкерный болт двухраспорный также как и стандартный состоит из шпильки, гайки-головки, шайбы и уже двух распорных втулок.

Изготовляют данный крепеж из углеродистой стали с последующим покрытием антикоррозионного слоя (оцинковка).

На литую шпильку насажены две распорные втулки с продольными прорезями, которые в результате монтажа упираются в стенки твердого строительного материала. Именно за счет увеличения площади «вживания» элементов крепежа в бетон, камень и другое основание получаемое крепление способно выдерживать более значительные нагрузки.

Конусная часть на конце анкера при завинчивании гайки перемещается вверх по шпильке, способствуя распиранию кромок втулки.

Нижняя втулка имеет также конусную часть и тем самым служит распором для второй втулки. Шестигранная гайка при закручивании вытягивает литую шпильку с конусной частью на противоположной стороне от гайки, которая выполняется по стандартам ГОСТ, DIN. Таким образом, специального инструмента для монтажа не требуется.

Прессованная шайба служит для увеличения площади соприкасания к прикрепляемому материалу, распределяя напряжение, которое возникает при ввинчивании анкера.

В чем главное преимущество двухраспорного анкера?

Данный крепеж предназначен для надежной эксплуатации тяжеловесных конструкций, а также тех элементов, которые находятся под постоянным напряжением. Из сравнительной таблице ниже видно, что на сайте ГОСКРЕП можно купить двухраспорные анкеры размерами, начиная с М10х100 и до М25х350.

Сопоставляя анкер-болты одного размера, имейте ввиду, что рабочая вырывающая нагрузка двухраспортного в 6-8 раз выше аналогичных стандартных.

Сравнительные данные анкерного болт стандартного и двухраспорного:

Рабочая сила на вырыв (бетон В25) / Масса прикрепляемой конструкции			Превышение технических характеристик двухраспорного над стандартным
стандартный и двухраспортный:
Размер 10 х 150	1,7 кН	11,5 кН	в 6,76 раз
	173 кг	1 173 кг
Размер 12 х 300	2,5 кН	21,7 кН	в 8,68 раз
	255 кг	2 212 кг

Преимуществом также можно назвать быстроту установки и возможность демонтажа.

Применять анкерный болт двухраспорный следует именно в плотном несущем основании, где принцип работы раскливания будет работать. Прочность узла / крепления будет зависеть напрямую от прочности материала основания.

Стоимость крепежного изделия соответствует качеству и это необходимо учитывать в расчетах смет.

Область применения двухраспорного анкера

Статус более надежного крепежа расширяет границы применения двухраспорного анкера до промышленных масштабов и «ответственного строительства». Наиболее ярким примером является фиксация производственных станков и другого оборудования, находящихся под действием постоянной вибрации. Двухраспорный анкер позволяет значительно уменьшить подобные механические напряжения.

Усиленный анкер-болт будет незаменим, когда требуется установить тяжеловесные конструкции / элементы на небольшом участке несущей поверхности.

Альтернативное решение — использовать несколько менее надежных метизов, которые суммарно обеспечили бы достаточную прочность — может оказаться неэффективным из-за особенностей условий эксплуатации.

Как уже было сказано выше, данный крепеж применяется для высоконагруженных соединений в таких материалах, как бетон и природный камень. Однако, если в бетоне наблюдаются трещины, расчетную нагрузку необходимо сократить на 40% во избежания вырывания.

Установка двухраспорного анкер-болта

Монтаж крепежа прост, но не следует пренебрегать практическими требованиями. Рассмотрим их более подробно на каждом этапе установки.

Схема последовательного монтажа (на примере стандартного анкер-болта):