Эффективная глубина анкеровки что это

Особенности работы с клиновыми анкерами

Полезная информация о практическом использовании клинового анкера – одного из самых надежных метизов для фиксации тяжелых предметов на бетонных поверхностях.

Клиновой анкер для бетона обладает наилучшей удерживающей способностью среди распорных крепежных изделий механического типа, что позволяет использовать его для больших и средних нагрузок. Он состоит из шпильки с резьбой на одном конце и распорным элементом на другой. Крепеж поставляется с гайкой и шайбой. При затягивании гайки конусный хвостовик втягивается в цанговую втулку, расклинивая ее и обеспечивая тем самым жесткую фиксацию в отверстии.

Можно ли использовать клиновые анкера в других основаниях кроме бетона?

Клиновые анкера разработаны для установки только в твердые бетонные основания. Их нельзя использовать в кирпичной, блочной кладке и растворных швах. Хотя природные материалы, такие как камень и гранит, тоже могут быть достаточно твердыми, но их однородность и удерживающая способность не проверены.

Бетон в отличие от кирпича, камня, блоков и других материалов имеет определенную измеряемую прочность, которая учитывается при проектировании анкерных креплений. Чем выше его прочность, тем выше несущая способность крепления. Если прочность бетона не известна, то в расчет принимается самый низкий класс прочности.

Конструкция анкера-клина такова, что распирающее усилие создается не по всей его длине, а в определенной зоне. Его распорная часть должна упираться в твердый материал. Кирпич, например, довольно хрупкий материал и может иметь полые участки. При большой концентрации напряжения в одном месте он может раскрошиться. Если зона расширения клинового анкера попадет в пустоту, то фиксации вовсе не произойдет.

Блоки из пенобетона и газобетона являются еще более слабым основанием для установки такого анкерного крепления. Стенки отверстия в блоках не имеют достаточной прочности, чтобы противостоять локальным силам расширения, а большие полости в пустотелых блоках создают небезопасные зоны для анкеровки.

Тип и величина нагрузки

Анкер клинового типа должен использоваться только в условиях статического нагружения, то есть прикрепленный груз не должен вибрировать или подвергаться ударным нагрузкам, так как это может ослабить соединение и даже вырвать крепеж. Примером такого использования может стать закрепление флагштока или вибрирующего оборудования. Для таких применений лучшим решением станет химический крепеж.

Расчетные усилия на вырывание и срез для анкерных шпилек разного диаметра приведены в таблице:

Из таблицы видно, что один и тот же крепеж в сжатой зоне бетона выдерживает почти вдвое большее вырывающее усилие, чем в растянутой зоне с трещинами. Для обеспечения надежности анкерного крепления принимается коэффициент безопасности 4:1, то есть допустимая нагрузка должна составлять 25 % от расчетной вырывающей нагрузки.

Условия эксплуатации

Данный вид метизов выпускается из оцинкованной и нержавеющей стали с различной степенью устойчивости к коррозии:

Минимальная толщина основания

Толщина базового материала не менее важна, так как тонкостенные бетонные конструкции не могут гарантировать заявленную прочность удержания. После установки крепежа, расстояние от его конца до края бетонной плиты должно составлять не менее 1,5 диаметра. То есть, если крепеж М12 устанавливается на глубину 82 мм, то минимальная толщина строительного основания для него – 100 мм.

Расстояние между креплениями

При монтаже конструкций часто возникает вопрос: с каким минимальным шагом устанавливать анкер-клин? Если точки крепления разместить слишком близко друг к другу, то зоны напряжения каждой из них суммируются, и в бетоне может появиться трещина. В справочных материалах по технологии установки анкерных креплений рекомендуется придерживаться следующего правила: межосевые расстояния – не менее 10 диаметров анкера, краевые – не менее 5.

Диаметр и длина анкера

Основными факторами, определяющими несущую способность крепления, являются: прочность бетона, диаметр крепежа и глубина его заделки в основание. Чем тяжелее прикрепляемый объект, тем больше диаметр анкера. При расчете длины необходимо просуммировать три параметра: глубину установки, толщину прикрепляемого элемента и длину выступающего конца шпильки, на который будет накручиваться крепежная гайка с шайбой.

Диаметр и глубина отверстия

Диаметр отверстия должен быть равен диаметру клинового анкера. Глубина отверстия и глубина анкеровки – два разных параметра. Глубина анкеровки – это минимальная глубина погружения шпильки ниже поверхности бетона, при которой достигаются минимальные значения нагрузок. Производители обычно указывают эту величину в характеристиках крепежных изделий. Более глубокое погружение возможно, но оно существенно не повлияет на допустимые нагрузки. Длина отверстия должна быть как минимум на 6-12 мм больше глубины заделки крепежа. В этом дополнительном пространстве соберется шлам, образовавшийся в процессе установки.

Параметры монтажа

Инструкция по монтажу

Назначение

Клиновые анкера широко используются в капитальном строительстве и при домашнем ремонте. В них возникает необходимость, когда нужно закрепить на поверхности стен, пола и потолка тяжелые предметы, брус, металлические конструкции, оборудование, инженерные коммуникации, навесные консоли, колонны, кронштейны, ограждения и перила.

Источник

Эффективная глубина анкеровки что это

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АНКЕРЫ МЕХАНИЧЕСКИЕ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ В БЕТОНЕ

Anchors for use in concrete. Test methods

Дата введения 2016-06-01

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает методы испытания механических анкеров, установленных в готовое основание из тяжелого бетона.

1.2 Стандарт не распространяется на испытания клеевых и пластиковых анкеров.

1.3 Стандарт определяет требования к методам испытаний и не содержит требований к оценке их несущей способности.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 10180-2012 Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод контроля прочности

ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

ГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия

ГОСТ Р 51254-99 Инструмент монтажный для нормированной затяжки резьбовых соединений. Ключи моментные. Общие технические условия

3 Термины, определения и обозначения

3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 анкер: Конструктивный элемент, предназначенный для крепления элементов различного назначения к основанию, который или закладывается в основание, или впоследствии устанавливается в готовое основание и используется для передачи усилия на основание.

3.1.2 механический анкер: Стальной анкер, в котором передача усилий со стального элемента на основание осуществляется за счет прямого механического взаимодействия с основанием (расклинивания, упора, зацепления, трения и т.п.);

3.1.3 распорный анкер: Механический анкер, закрепление которого в основании осуществляется за счет принудительного распора в просверленном отверстии.

3.1.4 анкер с контролем момента затяжки: Распорный анкер, у которого распор создается за счет контролируемого крутящего момента, действующего на винт, болт или гайку.

3.1.5 анкер с контролем перемещения: Распорный анкер, у которого распор достигается за счет контролируемого перемещения конуса расклинивания относительно втулки.

3.1.6 анкер с уширением: Механический анкер, закрепление которого в основании осуществляется за счет устройства уширения в теле основания и механической блокировки в нем анкера.

3.1.7 анкер-шуруп: Механический анкер, закрепление в основании которого осуществляется за счет вкручивания в просверленное отверстие с врезанием кромок резьбы в материал основания.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

— расстояние от оси анкера до края основания;

— расстояние от оси анкера до края основания в направлении сдвигающего усилия;

— расстояние от оси анкера до края основания в направлении, перпендикулярном действию сдвигающей силы;

— минимально допустимое расстояние до края;

— диаметр анкерного болта или диаметр резьбы;

— диаметр отверстия в прикрепляемой детали;

— внешний диаметр анкера;

— эффективная глубина анкеровки;

— минимальная толщина бетонного элемента;

— расстояние (шаг) между осями анкеров;

— минимально допустимое расстояние (шаг) между осями анкеров;

— момент затяжки при установке анкера;

— толщина прикрепляемой детали.

4 Общие положения

4.1 Результаты испытаний, предусмотренные настоящим стандартом, используют для установления или контроля соответствия нормативным документам и технической документации механических характеристик анкеров и параметров их установки в бетонное основание.

4.2 Под механическими характеристиками анкеров, определяемых по настоящему стандарту, понимается:

— прочность на вырыв;

— прочность на сдвиг;

— перемещение анкера при вырыве и сдвиге соответственно.

4.3 Влияние отклонений параметров установки анкера от заданных производителем, а также наличие повреждений бетона основания устанавливают в ходе следующих испытаний:

— испытание в бетоне с трещиной;

— испытание при превышении момента затяжки анкера;

— испытание вблизи арматуры основания (для анкеров с уширением);

— сведения о размерах и конструкции анкера.

4.4 На испытания отбирают образцы анкеров, представляющих готовую продукцию производителя. Комплектность поставки анкеров должна соответствовать технической документации на представленный образец.

4.5 Анкеры с внутренней резьбой допускается предоставлять на испытания без таких крепежных элементов, как винты, резьбовые шпильки или гайки, но предприятие-изготовитель анкера должно указать необходимые для использования винты, резьбовые шпильки или гайки.

4.6 Образцы следует отбирать в случайном порядке по ГОСТ 18321. Отбор образцов оформляют актом.

4.7 Совместно с анкером на испытания представляют комплект технической документации в следующем объеме:

— сведения о предприятии-изготовителе;

— руководство по установке анкера;

— иную документацию, предусмотренную национальными стандартами или органом сертификации.

4.8 Перед испытаниями должна быть проведена идентификация предъявленных образцов в следующем порядке:

— визуальным осмотром установить соответствие анкера технической документации;

— провести контроль соответствия маркировки, нанесенной на анкере, технической документации;

— выполнить измерение размеров анкера и установить соответствие их технической документации.

4.9 Испытанные анкеры, в том числе не доведенные до предельного состояния по прочности, не подлежат повторному использованию, утилизацию выполняют по указаниям технической документации производителя.

5 Требования к условиям испытаний и оборудованию

5.1 Условия проведения испытаний

5.1.1 Испытания следует проводить при температуре окружающего воздуха от +10°С до +40°С и влажности не более 70%.

5.1.2 Бетон основания следует выдерживать при положительной температуре окружающего воздуха перед испытанием анкеров не менее 7 сут.

5.2 Требования к бетону

5.2.1 Для испытаний следует применять тяжелый бетон в соответствии с требованиями ГОСТ 26633, изготовленный на портландцементе по ГОСТ 10178, ГОСТ 31108.

5.2.2 В качестве заполнителя для бетона следует применять гранитный щебень по ГОСТ 8267, крупностью 5-20 мм.

Источник

Расчет расстояния от края фундамента до анкерного болта

Анкер держит определенную конструкцию путем закрепления в опорном основании. Скобяное изделие является эффективным видом крепежа предметов даже со значительной массой и размерами из различных материалов. Элемент используется в строительстве и ремонте, обеспечивает надежность фиксации, поэтому расчет анкерных болтов имеет значение для правильного выбора модификации.

Определение анкерных болтов

Анкерные болты для фундамента

Болт удерживается в основании из-за трения и усилия упора. Распирание создается за счет распора стальной цанги или дюбеля из пластика. Давление (упор), получаемое анкером, возникает в глубине и возмещается внутренней обструкцией материала изгибу, сжатию, смятию. Такой принцип характерен для металлических анкеров, болтов фундамента.

Метиз разрушается на самом слабом участке, при этом случается:

Может развиваться коррозия после установки анкеров на отдельных его частях. Метиз разрушается от высокой температуры и выгорает.

Основные виды изделий

Изделие имеет разные конструктивные приспособления, помимо резьбы с одного края. Конец анкера может быть изогнутым или прямым.

По размеру различают малые (длина до 55 мм, а периметр сечения до 8 мм), средние (до 120 и 12 мм, соответственно), большие (220 и 24 мм). По варианту монтажа бывают распорные, клиновые и забивные.

Изогнутые

Разновидность имеет окончание в виде крюка вместо резьбового участка. Изделия выпускаются до 180 мм и ставятся в железобетонных основаниях. Крючок обеспечивает комфорт при навеске предметов, на вертикальное ограждение.

Под крюком располагается гайка, которая применяется в конструкции изогнутого метиза и служит для разжима распорной цанги. Так втулка надежно фиксируется в перегородке или несущей стене. Удобство этого вида заключается в том, что его можно убрать в любое время, если есть необходимость.

Эти виды применяются в быту и служат для навески приборов освещения, бойлеров, других устройств. В других вариантах свободный конец изгибается кольцом и приспособлен для натягивания веревки.

Составные

Крепеж состоит из анкерной плиты и стержня, который соединяется муфтой со штырем. Закрепить шпильку в бетоне можно с помощью резьбы, на которую накручивается гайка, чтобы стянуть крупные строительные элементы или части оборудования. Шпильки достигают несколько метров в длину.

Фундаментный комбинированный болт служит для фиксации оборудования в опоре. Нижний стержень крепежного элемента с анкерной плитой и муфтой ставится до подачи бетона, а верхняя часть ввертывается в сцепление. Оборудование навинчивается на шпильку, затем верхняя часть приваривается. Используется метрический тип резьбы, материалом служит конструкционная углеродистая, низколегированная или конструкционная сталь.

Съемные

Анкерное окончание монолитно заделывается в кирпич или бетон, а в него ввинчивается болт, который может демонтироваться из отверстия при необходимости. Распорные анкеры применяются в отделочных, ремонтных работах, состоят из клина и распорной цанги. Эффективность работы зависит от разновидности материала заделки и глубины анкеровки фундаментных болтов.

Втулка расширяется клином и прочно держится в бетоне за счет сил трения. При монтаже клин может забиваться внутрь цанги или ввинчиваться по резьбе. Есть разновидность крепежа, когда втулка снабжена двумя участками расширения и блокирует вылет метиза около головки и на теле анкерного устройства. Такими разновидностями крепят заполнения поемов, перегородки, несущие профили под панельную отделку.

Прямые

Выглядят как металлические штыри с резьбой на одном торце. Монтируются в монолитные участки одновременно с укладкой бетона или вклеиваются в готовое основание. По нормам прямые анкеры не должны превышать 140 см.

Забивные анкера относятся к механическим разновидностям и состоят из двух элементов:

Прямые метизы используют в строительстве, ими крепят предметы разной массивности, легкие конструктивы, фиксируют коммуникации, бытовые приборы и промышленное оборудование. Прямые анкеры не ставятся в слабом бетоне или кирпиче с трещинами и другими минимальными разрушениями.

С анкерной плитой

Болты выпускают в виде стержня с метрической резьбой, на одной стороне которого крепится плита с помощью шайб и гаек. Опорный элемент предназначается для крепкой фиксации в бетоне. Такие крепежи производятся длиной до 5 м, изготавливают из сталей высокой прочности марок 09Г2с, 20, 40Х, 35.

Перед тем как крепить анкер в основании, в отверстие наливают специальный клей или химический раствор. При таком крепеже важно соблюдать технологию нанесения и выдержки, иначе может пострадать несущая способность соединения. Время эксплуатации каждого вида после заливки клея указывается в инструкции. Анкерная плита увеличивает площадь опоры предмета и поддерживает его дополнительно.

Расчет анкерных болтов

При вычислении типа и размера крепежа принимают во внимание материал, в который нужно закрутить анкер, и величину нагрузки на метиз. Простые скобяные изделия выдерживают 230 – 500 кг, а укрепленные химическим способом противодействуют 700 кг.

Расчет фундаментных болтов учитывает факторы:

Производители указывают прочность при паковке, но конструкторы рассчитывают несущие характеристики на срез и разрыв, при этом делают стандартный запас надежности, применив соответствующе коэффициенты.

При групповой установке

Нагрузка вычисляется для болта, который больше всего подвергается негативному усилию.

Ось обращения принимается проходящей сквозь середину тяжести несущей площади оборудования. Для сквозных колон из металла, стальных вертикальных элементов сплошного сечения и применяются похожие выражения для нахождения нагрузки растяжения. Подставляются параметры вида бетона, габариты основной поверхности, размер сжатой области под колонной.

Определение величины предварительной затяжки

Расчетная таблица глубины заделки, расстояний между осями, коэффициента затяжки

Болты затягивают до определенной степени затяжки F, значение которой для статичного давления берется 0,75 Р, а для динамичных нагрузок используется 1,1Р, где Р означает расчетный прессинг на крепежный элемент. Затягивание строительных метизов производят вручную с помощью приспособлений с усилием до абсолютного упора.

Сечение стержней проверяется на прочность при динамическом влиянии, перед тем как установить анкер по формуле Aи = 1.8 · g · n · к_о P / a · R, где:

Площадь сечения стержня находят из условия надежности для динамики и статики. Коэффициент к_о принимают 1,05 или 1,15.

Промежуток от болта до среза фундамента

Если глубина заложения болта увеличивается на 5 диаметров, расстояние между анкерами допускается сделать короче на 2 диаметра. Промежуток от центра болта до среза фундамента допускается сделать меньше еще на 1 диаметр, если на участке установки крепежа есть отвесное армирование края основания.

В любом случае пролет от центра головки до края основы принимают:

Если ставят спаренные болты, для них применяют единая анкерная плита с промежутком между отверстиями, принятым по расчету.

Глубина анкеровки

Если высота основания позволяет полностью вкрутить болт, отверстия сверлят на проектный размер и после монтажа заделывают смесью цемента и песка. Если размер фундамента не позволяет полностью заглубить анкер, меняют его на болт с отгибкой с распорной цангой в форме конуса.

Если по проекту нужен болт с размером в 3 раза меньшим, чем смонтированные крепежи, изделие ставится в бетон на нужную глубину. При этом выполняется условие, что метиз функционирует с абсолютным проектным сопротивлением. Можно уменьшать глубину установки анкерных болтов пропорционально усилию, влияющему на крепеж.

Общие рекомендации по расчету анкерных болтов

Если основание нагревается свыше +50°С, учитывается действие температуры на материал анкера при выполнении расчета. Принимают во внимание влияние тепла на клей или химические крепежные растворы. Метизы, работающие в агрессивном окружении, принимаются в разработку проекта с повышенными требованиями.

Съемные болты ставят для крепежа конвейеров, электротехнического и другого тяжелого оборудования, а изогнутые проектируют для бетонных колодцев отвердевших фундаментов. Прямые изделия на эпоксидном клее закладывают для скрепления перекрытия и оборудования.

Правила выполнения монтажа

Поверхность рабочей части анкера очищается перед установкой механическим способом, убирается ржавчина, пыль, смазка. Жир удаляется обжигом с дальнейшей протиркой спиртом или ацетоном. Работают вибраторы адресного действия с напряжением 36 В.

В скважину болты помещаются после замешивания заделочного раствора и подготовки отверстия. Крепеж ставится в скважину, между стенкой отверстия и метизом подается немного смеси. Надевается на стержень вибрационный уплотнитель, в дозаторный отсек закладывается раствор. В процессе монтажа виброуплотнитель поворачивается на 20 – 30°.

Источник