Принцип действия анкерных болтов: применение, нагрузки, особенности

Анкерный болт - это крепежная деталь высокой прочности, встроенная  в бетон и используемая для крепления, других опор к фундаменту, массивных конструкций. Анкерные болты широко используются в строительной индустрии, дорожных системах, энергетических установках. Они являются важным методом крепления габаритных и массивных конструкций к прочному фундаменту. Основное задача - предотвращение разрушения или повреждения.

В масштабных строительных проектах для соединения конструкций с фундаментом для повышения сейсмостойкости, анкерные болты способны обеспечить надежное крепление. Также анкерные часто называют литыми, исходя из специфики их производства. Мощные болты монтируются в бетонные основания. Как только происходит затвердение бетона, конец болта с резьбой прикрепляется к детали, который соединяет болт с конструкцией.

С анкерными болтами удается свести к минимуму вероятность ошибок при монтаже. Если устанавливать крепеж в мокрый бетон, задача усложняется. Только после полного застывания анкерный болт сможет выдерживать предполагаемую нагрузку.

Зачем нужен анкерный болт и его разновидности

Существует несколько различных типов анкерных болтов, которые определяют сферу их применения. Перед выбором крепежа внимательно изучите плюсы и минусы каждой конструкций, чтобы обеспечить надежное соединение с учетом факторов воздействия и условий эксплуатации.

1. Клиновой анкерный болт. Фиксируется по принципу распирания отверстия. В этих крепежах на конце есть клин, который  в сочетании с крепежной втулкой обеспечивает надежного соединения в бетонной конструкции.  Для правильного монтажа нужно монтировать болт глубоко. Чтобы, даже прилагая чрезмерную силу, невозможно было его вытащить. Отверстие должно быть примерно на 1,6 см глубже, чем длина самого болта.
2. Гильзовый. Увеличенный диаметр анкерного болта за счет внешней оболочки. Она фиксирует положение детали. После установки оболочка раздвигается до 5 см. Этот тип анкерного болта подходит для работ с бетоном и кирпичом.
3. Забивные крепежные детали. Для их монтажа используют молоток. Фиксируются с помощью гайки или шайбы. Распорки открывают только после того, как болт попадает в отверстие.
4. Анкерный болт с гайкой. Применяют для твердых поверхностей. Если выбрать длинные анкера, их можно использовать для мягких покрытий. Лазейка для крепежа должны быть на 3 см длиннее его.
5. С крюком. За счет крюка, который в этой модели заменяет гайку, анкерные болты подходят для работы с подвесными конструкциями.
6. С кольцом. На верхней части детали есть закругленная форма. По принципу работы имеет много общего с анкером с крюком. На кольцах удобно крепить подвесные потолки или тросы в ходе выполнения строительных работ.
7. Двухраспорный болт. Главное отличие заключается в наличии двух клиньев. Они способствуют усилению прочности соединения. Такой анкер способен обеспечить надежное крепление, независимо от условия эксплуатации и воздействия внешних факторов, например, вибраций. Можно использовать даже в работе с пористыми поверхностями.

Чтобы выбрать наиболее подходящий болт, существует ряд факторов, которые необходимо учитывать с точки зрения требований, предъявляемых к изделиям с учетом коррозии, прочности и физической среды. Сталь и углерод анкерных болтов обычно используются для изготовления крепежей, поскольку они представляют собой долговечные материалы с достойными физическими свойствами. Болты из нержавеющей стали устойчивы к коррозии, способны сохранять свою форму и прочность даже при высоких температурах и экстремальных условиях.

Из чего изготавливают анкерные болты

Поскольку болты предназначены для работы с массивными конструкциями, их состав должен гарантировать прочное соединение. Наиболее распространенными материалами считаются:

• конструкционная сталь. Демонстрирует отличные эксплуатационные свойства в работе с тяжелыми конструкциями;
•  сталь с усиленной защитой от коррозии. В состав добавляют легирующие компоненты. Это усиленная формула для предотвращения коррозии. Такие виды крепежей можно использовать в условиях повышенной влажности;
• латунь. Алюминиево-цинковые соединения актуальны для применения в бытовых условиях.

Принцип работы с анкерными болтами

При установке анкерного болта в бетон важно оценить выдерживаемые нагрузки. Поскольку бетон считается неоднородным материалом, в месте крепления важно предотвратить всевозможные сдвиги.

Профессионалы руководствуются принципом, что при монтаже болта образовывается сила трения. В качестве распорки выступают дюбели или металлические цанги. Если неправильно подобрать анкер с учетом возлагаемых на него функций, есть вероятность разрушения, отсутствия фиксирующего положения, изгиба, коррозия.

Если рассматривать строительную сферу применения анкерных болтов, при возведении мостов, зданий, массивных конструкций, последствия неграмотного выбора крепежной системы может привести к существенным убыткам и катастрофическим последствиям.

Во избежание подобных ситуаций рассчитывают предельно допустимые нагрузки болтов. В стандартах СНиП прописывают алгоритмы расчета, рекомендации по монтажу. Востребованные на рынке крепежные детали применяют для:

• возведения колонн;
• строительства балок, перекрытия плитами;
• оконных и дверных проемов;
• козырьков и навесов;
• строительства сооружений;
• подвесных работ и других целей.

Монтаж анкерных болтов: важные детали

В работе с поверхностью из бетона есть два способа монтажа анкеров – в мокрый бетон либо готовую застывшую поверхность. В первом случае болты изначально фиксируют на арматурном каркасе с помощью сварки. После этого можно заливать раствор. Во втором случае работают по принципу создания отверстия для дальнейшего монтажа.

Для формирования отверстия нужно:

• обозначить размещение детали;
• просверлить лазейку на 1,5-2 сантиметра длиннее стержня. Диаметр отверстия определяется маркировкой крепежной детали;
• устранить образовавшийся от сверления мусор.

Анкер с гайкой применяют в тех случаях, если нужно закрепить конструкции незначительной толщины. Проще всего забивать молотком, а гайку закрутить ключом. Для демонтажа болтов достаточно ослабить гайку и удалить крепеж.

Свойства анкерных болтов и нагрузки

Основное назначение анкерных болтов – крепеж и надежная фиксация соединения. Воздействовать на него могут две силы. Сила упора образовывается в том случае, если на крепеж оказывается перпендикулярное влияние с целью сломать или вырвать.

Сила трения формируется при возникновении нагрузки вдоль оси анкера. Удерживается болт в случае этой силы за счет трения своих элементов и основания, в которое он вмонтирован.

Способы воздействия могут возникать вместе или по отдельности. Во избежание деформации конструкция должна быть прочно закреплена по всем правилам монтажа. Еще одно важное правило заключается в том, что материал основания должен быть предназначенным к подобным нагрузкам. Существует максимально допустимые нагрузки по каждому типу поверхности.

Принцип действия анкерного болта: в чем его достоинства

Существует ряд преимуществ при использовании качественного анкера:

• болты выдерживают высокие нагрузки, поэтому отлично зарекомендовали себя в строительной индустрии. Востребованные на рынке изделия благодаря своей нагрузочной способности;
• расширенный модельный ряд болтов, поэтому легко подобрать подходящий вариант в зависимости от специфики монтажа;
• эксплуатационные свойства углеродистой стали. Прочный материал не поддается коррозии;
• простота монтажа. Не потребуется специальное оборудование и много времени для установки болтов по правилам монтажа;
• с помощью анкерных болтов можно укреплять существующие конструкции;
• устойчивость к постойным факторам воздействия. Например, при вибрации детали не расшатываются, не сгибаются и сохраняют свои свойства.

К недостаткам относят стоимость анкерных болтов и необходимость создания отверстия в основании.

Анкерный болт: какие виды поломок встречаются?

Поскольку болты подвергаются большим нагрузкам, существует несколько последствий, вызванных неправильным монтажом или выбором типа крепежа. Каждый анкерный болт может выдерживать определенные нагрузки. Получить информацию об этом можно путем расшифровки маркировки. По ГОСТу определяется перечень поломок, которые могут случиться в крепежном соединении:

• вырывание болта с фиксирующей поверхности. Различают поверхностное или частичное вырывание;
• вырыв основной платформы. Из-за воздействия сильных нагрузок на само основание может произойти полная поломка;
• изгиб болтов. Чаще всего случается во время монтажа;
• плавление. При влиянии недопустимых высоких температур болты могут плавиться.

В стандартах ГОСТа прописаны требования хранения, эксплуатации, монтажа, производства анкерных болтов. Они имеют маркировку свою маркировку. Изучите свойства болтов перед монтажом, чтобы не допустить поломок и обеспечить долговечное соединение. Нужно не забывать и о расчете допустимой нагрузки и технических характеристиках болтов.